|
Radioelektronik 2/86 - Komputer osobisty Commodore C-64
W numerze 6/1985 r. "Re" opisano najpopularniejszy w naszym kraju komputer osobisty ZX-Spectrum. Obecnie przedstawiamy drugi popularny komputer osobisty Commodore C-64 firmy CBM. Komputer ten przed kilkoma laty zrobił światową karierę i był uznany w kilku krajach jako komputer roku.
Komputer C-64 nieco droższy od komputera ZX-Spectrum, szybko zdobył sobie dużą popularność. Wrażenie, że jest on droższy jest subiektywne, gdyż nie można porównywać ceny podstawowego bloku samego komputera nie uwzględniając liczby zawartych w nim interfejsów, umożliwiających współpracę z innymi urządzeniami. Otóż komputer Commodore C-64, w przeciwieństwie do ZX-Spectrum, zawiera niezbędne interfejsy do współpracy ze stacją dysków elastycznych, sterowanym magnetofonem kasetowym, drukarką, plotterem, dwiema skokowo sterowanymi dźwigniami (joystick), dwiema płynnie sterowanymi dźwigniami (paddle), piórem świetlnym oraz ma uniwersalny, programowany interfejs użytkownika (9-bitów), tzw. USER PORT. Interfejs ten umożliwia sterowanie dowolnych własnych układów dopasowanych do wysłania i przyjmowania informacji cyfrowych (poziom TTL). Na zewnątrz komputera jest wyprowadzona również cała szyna systemowa umożliwiająca rozbudowę urządzenia.
Jak wiadomo, dołączenie czegokolwiek do komputera ZX-Spectrum wymaga dokupienia (lub dorobienia we własnym zakresie) niezbędnych interfejsów, co niewątpliwie zwiększa cenę całego systemu.
Komputer Commodore C-64 jest wyposażony w dobrej jakości klawiaturę kontaktronową w układzie QWERTY (tzn. o takim rozkładzie znaków, jak w maszynie do pisania), umożliwiającą szybkie i pewne pisanie programów. Klawiatura ta nie ma klawiszy funkcyjnych (poza niezbędnymi klawiszami, takimi jak: STOP, RESTORE, RETURN itp.), więc wszystkie funkcje muszą być ręcznie "wystukane" na klawiaturze np.: SIN, COS, LOG itd. Jest to typowe rozwiązanie we wszystkich obecnie stosowanych komputerach i lepsze niż stosowanie klawiszy funkcyjnych. Osoba pisząca na maszynie, czy pracująca na innym komputerze, nie musi na nowo uczyć się nowego układu klawiatury.
Podczas pisania programów z klawiatury można korzystać z automatycznego powtarzania przyciśniętego klawisza, lub nie. Standardowo po włączeniu komputera do sieci wyłączony jest układ automatycznego powtarzania znaków (poza znakami kursora, klawisza INS/DEL i spacji). W celu włączenia automatycznego powtarzania znaków wystarczy wykonać instrukcję POKE 650,128. W pracy z automatycznym powtarzaniem znaków, wystarczy przycisnąć dowolny klawisz na dłużej niż 0,6s, aby włączyła się repetycja znaku.
Komputer Commodore C-64 (rys. 1) jest sprzedawany w zestawie zawierającym komputer, zasilacz sieciowy, kabel od odbiornika telewizyjnego oraz krótką instrukcję użytkowania (ok. 190 stron). Cena tego zestawu wynosi ok. 180...200 dol. (w zależności od kraju), a czasami taniej. Do tego komputera można dokupić sterowany magnetofon kasetowy VC-1530 (cena ok. 25...30 dol.), stację dysków elastycznych VC-1541 (ok. 200..220 dol.), czterokolorowy plotter VC-1520 (ok. 100 dol.), drukarkę (150...300 dol. w zależności od typu), pióro świetlne, joystick, paddles itd.
Minimalny zestaw wymagany do pracy to komputer, magnetofon i odbiornik telewizyjny z 36 kanałem UHF. Dla bardziej zaawansowanych użytkowników zaleca się stosowanie zamiast magnetofonu - stacji dysków elastycznych VC-1541, co rozszerza znacznie możliwości systemu. Na jednej stronie dyskietki 51/4” mieści się ok. 170 kbajtów (664 bloki po 1/4 kbajta każdy). W wypadku stosowania magnetofonu kasetowego zaleca się używanie oryginalnego magnetofonu VC-1530 (lub magnetofonu firmy Commodore o takich samych parametrach, zawierającego wewnątrz wzmacniacze o innej charakterystyce amplitudowo-fazowej niż w układach klasycznych magnetofonów kasetowych, przeznaczonych do nagrywania muzyki a nie informacji komputerowych.
Dodatkowo, magnetofon współpracujący z komputerem Commodore C-64 musi być wyposażony w układ sterowania silnikiem z komputera. Stosowanie oryginalnego magnetofonu zapewnia praktycznie bezbłędną jakość nagrań nawet bardzo długich programów oraz umożliwia stosowanie przyspieszonego zapisu i odczytu programów. Na przykład, program TURBO-TAPE zwiększa prędkość zapisu i odczytu z magnetofonu kasetowego, zwiększając jednocześnie tyle samo razy pojemność kasety. Stosując ten program można w jednej kasecie C-60 zmieścić ok. 80-100 programów o zawartości ok. 25kbajtów każdy. Trzeba tu zaznaczyć, że stosowanie programu przyspieszającego TURBO-TAPE praktycznie nie ma sensu, jeżeli zapisu będziemy dokonywać na zwykłym magnetofonie kasetowym, ze względu na dużą zawodność takiego zapisu.
Po tych ogólnych informacjach wymienimy w skrócie najważniejsze parametry komputera Commodore C-64. Uproszczony schemat tego komputera przedstawiono na rysunku 2.
WEWNĘTRZNA STRUKTURA KOMPUTERA
- 64 kbajty pamięci RAM (pamięci o swobodnym dostępie), z czego normalnie dostępnych jest dla użytkownika ok. 39 kbajtów. Reszta pamięci jest przeznaczona dla systemu operacyjnego (ok: 1 kbajt), na monitor tekstowy (1 kbajt), tablicę kolorów (1 kbajt), monitor graficzny (8 kbajtów), deklarację danych do procesora obrazowego, syntezatora dźwięku, urządzeń we/wy oraz ok. 12 kbajtów przeznaczone do programów rozszerzających możliwości zainstalowanego interpretera BASIC, 20 kbajtów pamięci RQM (pamięci stałej) zawierającej interpreter programu BASIC, edytor (tzw. KERNAL), program obsługi urządzeń wejścia/wyjścia
- Mikroprocesor 6510 (odpowiednik programowy mikroprocesora 6502 firmy MOSTEK) z zegarem 1 MHz
- Dwa układy interfejsów we/wy (układy 6526) umożliwiające współpracę z urządzeniami zewnętrznymi (magnetofon kasetowy, dysk, drukarka itp.) oraz z klawiaturą. Interfejsy te zawierają również programowane liczniki (zegary), z czego jeden jest wykorzystywany przez komputer do odliczania czasu (zegar), a drugi może być wykorzystany przez użytkownika do innych celów
- Procesor obrazowy 6569 (wersja dla użytkowników z OTVC w systemie PAL) lub 6567 (z systemem amerykańskim - NTSC). Procesor obrazowy 6569 (oraz 6567) umożliwia pracę w trybie tekstowym na ekranie z 25 wierszami po 40 znaków w wierszu, z możliwością programowanej zmiany na 24 wiersze po 38 znaków w wierszu. Każdy znak może być wyświetlony w dowolnym kolorze z 16 dostępnych w komputerze (czarny, biały, czerwony, niebiesko-zielony (cyan), purpurowy, zielony, niebieski, żółty, pomarańczowy, brązowy, jasnoczerwony, szary 1, szary 2, jasnozielony, jasnoniebieski, szary 3).
Oprócz trybu tekstowego procesor obrazowy zawiera duże możliwości graficzne. Pierwsza z nich, to praca w trybie graficznym na ekranie z dużą rozdzielczością, dającą 200 linii i 320 punktów w linii. Możemy rysować w tym wypadku dowolne rysunki z taką rozdzielczością, z tym, że jedynie całe obszary 8 linii x 8 punktów w linii (tak jak w trybie tekstowym) mogą być zdefiniowane w różnych 16. kolorach. W ramach obszaru 8x8 dysponujemy jedynie jednym dowolnym kolorem zdefiniowanym w tym obszarze, no i oczywiście kolorem tła. Nie można więc, np. narysować dwóch linii przecinających się tak, aby każda linia była innego koloru. Takie właściwości są cechą charakterystyczną większości komputerów osobistych.
Oprócz tego podstawowego graficznego trybu pracy procesor obrazowy umożliwia zmniejszenie rozdzielczości na 200 linii i 160 punktów w linii, ale za to każdy z tych punktów może być zdefiniowany już dowolnymi trzema kolorami (plus czwartym kolorem - kolorem tła) ze zbioru 16. dostępnych kolorów. Przy tej rozdzielczości możliwe jest więc rysowanie kilku przecinających się różnokolorowych linii.
Istotną właściwością procesora obrazowego jest możliwość definiowania ośmiu małych ruchomych obrazków (tzw. sprites) o wymiarach 21 linii x 24 punkty (definiowany w 1 z 16. kolorów) lub o wymiarach 21 linii x 12 punktów (definiowany w 3 dowolnych kolorach). Obrazki te raz zdefiniowane i zadeklarowane przez procesor główny (6510) są pamiętane w pamięci, a następnie wystarczy już tylko podawanie współrzędnych x, y jednego rogu obrazków w celu umiejscowienia ich na ekranie. Obrazki te mogą wzajemnie nakładać się na siebie. Przemieszczanie się tych małych obrazków może oczywiście odbywać się na tle obrazu wprowadzonego przez procesor główny (wymiary obrazu 200 x 320). Takie rozwiązanie umożliwia tworzenie ciekawych gier z dużą szybkością działania.
W komputerach nie mających możliwości deklarowania małych obrazków, wszystkie poruszające się figurki muszą być tworzone poprzez szybkie przemieszczanie całych obrazków, punkt po punkcie z jednego miejsca w drugie. Wiąże się to z bardziej skomplikowanym oprogramowaniem oraz mniejszą szybkością działania. W efekcie otrzymuje się bardziej statyczne gry, co zmniejsza ich atrakcyjność. Zadeklarowane obrazki w komputerze Commodore C-64 mogą być powiększane dwukrotnie w osi pionowej, poziomej lub obu osiach łącznie, bez konieczności deklarowania nowej zawartości rysunku w pamięci komputera.
Procesor obrazowy umożliwia również pracę mieszaną, W której część ekranu jest reprezentowana w trybie graficznym, a część w trybie tekstowym, co jest wygodne w wielu zastosowaniach profesjonalnych. Przykład możliwości graficznych komputera przedstawiono na rys. 3.
Syntezator dźwięku 6581 umożliwia uzyskanie bardzo ciekawych dźwięków muzycznych z syntezą mowy włącznie. Syntezator ten (rys. 4) zawiera trzy identyczne niezależne bloki, zawierające programowany generator astabilny, generator obwiedni oraz modulator amplitudy. Generator astabilny umożliwia generowanie przebiegu trójkątnego, piłokształtnego, prostokątnego lub szumu. Częstotliwość generatora może być programowo zmieniana w 8 oktawach (0...4 kHz). Generator obwiedni współpracując z modulatorem amplitudy umożliwia zmianę obwiedni (amplitudy) z generatora astabilnego w zakresie 48 dB, przy czym osobno jest programowana szybkość narastania dźwięku (attack rate) - patrz rys. 5 - w zakresie 2 ms do 8 s, szybkość opadania (decay rate) do poziomu podtrzymania w zakresie od 6 ms do 24 s, jak i szybkość zanikania (release rato) od 6 ms do 24s. Podtrzymanie dźwięku (sustain level) jest możliwe na dowolnym poziomie amplitudy w czasie od 0 do nieskończoności.
Zastosowanie takiej struktury umożliwia praktycznie symulację dowolnego instrumentu. Jeżeli uwzględnimy, że w syntezatorze istnieją trzy niezależne takie bloki, to możemy tworzyć muzykę rozpisaną na trzy różne instrumenty jednocześnie, przy czym w trakcie jednego utworu może się zmieniać zestaw stosowanych instrumentów.
Częstotliwości generatorów, obwiednie jak i poziomy amplitudy mogą być modulowane zewnętrznym sygnałem analogowym (wejście POT X. POT Y) uzyskują ciekawa efekty, tzw. ring modulacją.
Oprócz trzech głównych bloków generatorów‚ syntezator dźwięku 6581 zawiera programowany filtr cyfrowy w paśmie 30 Hz ... 12 kHz ze zmianą charakterystyki 12 dB/oktawę. Filtr może być programowany jak dolnoprzepustowy, środkowoprzepustowy, górnoprzepustowy i rezonansowy. Końcowy sygnał akustyczny może być zsumowany z zewnętrznym sygnałom akustycznym dostarczonym do komputera, a następnie skierowany do głównego programowanego regulatora amplitudy I końcowego wzmacniacza napięciowego m.cz.
Dzięki zastosowaniu syntezatora dźwięku 6581, komputer Commodore C-64 umożliwia uzyskiwanie bardzo interesujących efektów dźwiękowych syntezy mowy, jak i ładnie brzmiącej muzyki, nie przypominającej typowej muzyki komputerowej. Muzyka z komputera C-64 niczym nie odbiega od muzyki instrumentalnej. Komputer Commodore C-64 jest chyba jednym z niewielu, mogącym się pochwalić taką jakością wytwarzanych dźwięków. Aby uzyskać dużą wierność odtwarzania dźwięku firma zaleca dołączenie komputera C-64 do zestawu elektroakustycznego wysokiej jakości.
Ostatnią sprawą, istotną dla użytkownika i decydującą również o popularności komputera jest oprogramowanie. W wersji podstawowej komputer Commodore C-64 zawiera interpreter programu BASIC. Trzeba przyznać, że program ten nie jest zbyt bogaty w instrukcje. Są to przeważnie instrukcje arytmetyczne, jest ich około 70. Możliwa jest praca w trybie programowym i bezpośrednim (kalkulatorowym).
W wersji podstawowej interpreter programu BASIC nie umożliwia w prosty sposób korzystania z bogatych właściwości graficznych, czy syntezatora dźwięku. Uzyskuje się to przez stosowanie instrukcji POKE, PEEK, co jak wiadomo nie jest wygodne. Architektura komputera C-64 jest ukierunkowana na rozbudowę oprogramowania, rozszerzającego znacznie możliwości prostego interpretera programu BASIC. Rozszerzenia te są różne, w zależności od zainteresowań użytkowników. Są one dostępne w postaci programów na taśmach i dyskietkach lub w postaci dołączanych modułów z pamięciami ROM (tzw. Cartridges).
Można się zastanawiać, czy taka architektura komputera jest korzystna. Zdania są podzielone. Rozwiązanie zastosowane w komputerze C-64 wprawdzie zawiera mało oprogramowania podstawowego, ale jest bardzo elastyczne, jeżeli chodzi o rozszerzanie oprogramowania w zależności od zainteresowań odbiorców. Te względy prawdopodobnie zadecydowały o takiej, a nie innej architekturze komputera.
Rozszerzenia programowe są u nas dostępne przede wszystkim w postaci programów na taśmach i dyskotekach, umożliwiających wygodne korzystanie ze wszystkich możliwości komputera. Z rozszerzeń programowych języka BASIC dostępne są m.in. program Simons-Basic (dołączający dodatkowo ponad 110 własnych instrukcji z niektórymi instrukcjami charakterystycznymi dla języka FORTRAN), TOOL (wygodny przy pisaniu programów administracyjnych itp.), STAT (mający rozszerzenie obejmujące funkcje statystyczne z histogramami i wykresami włącznie), BASIC-PLUS 1. EXBASIC, SUPERGRAPHIC-64 itp. Dostępne są również oprogramowania na inne języki programowania (Pascal, Forth), programy do przetwarzania zbiorów danych (Superbase-64), program LOGO, programy matematyczne, programy dla zaawansowanych umożliwiające pisanie w języku wewnętrznym komputera (programy tzw. monitora, assemblery i deassemblery), no i oczywiście programy gier.
Wybór programów gier jest duży. Są to programy do nauki muzyki (z prezentacją gry z napisanych nut), programy gier zręcznościowych (bilardy, wojny gwiezdne itp.), rozrywek umysłowych (szachy, brydż), programy sportowe (tenis, piłka nożna, siatkówka, olimpiada, dziesięciobój itp.), gry symulacyjne (wyścigi samochodowe, symulatory lotu samolotem) i wiele innych. W kraju dostępnych jest kilkaset różnego rodzaju programów (nie wliczając własnych programów pisanych raczej dla swoich potrzeb), wymienianych wzajemnie między użytkownikami tego komputera.
Oprócz bogatego oprogramowania, na rynku dostępnych jest wiele książek szczegółowo opisujących wszystkie wewnętrzne układy tego komputera oraz zawierających wiele informacji ułatwiających pełne wykorzystanie jego możliwości.
Szybkość przetwarzania w komputerze Commodore C-64 jest podobna jak w większości komputerów z procesorami 8-bitowymi. Różnice w czasach analizy mogą się różnić między tymi komputerami w granicach kilkudziesięciu czy nawet więcej procent, co nie ma większego znaczenia.
Zmienne typy "Real" w C-64 są reprezentowane w 5 bajtach (1 bajt - wykładnik, pozostałe 4 bajty - mantysa), co zapewnia dokładność obliczeń do dziewięciu znaczących miejsc i zakres prezentowanych liczb od +/-2,9E-39 do +/-1,7E38. Liczby typu "integer" zawarte są w przedziale +/-32767. Niestety, przy liczeniu z wykorzystaniem liczb typu "integer" wewnątrz zamieniane są one na liczby typu "real" i liczone dalej jako liczby zmiennoprzecinkowe. Zatem stosowanie obliczeń na liczbach typu "integer" wcale nie zwiększa szybkości obliczeń.
W ostatnich dwóch latach firma CBM opracowała nową rodzinę komputerów osobistych. Są to komputery Commodore Plus 4 (dawne oznaczenie Commodore C-264) o pojemności pamięci RAM 64 kbajty (dostępne dla użytkownika ok. 60 kbajtów), komputer Commodore C-16 (16 kbajtów pamięci RAM, z czego 12 kbajtów dostępne dla użytkownika) oraz Commodore C-116 (jak C-16 tylko że z tanią, gumową klawiaturą). Wszystkie te komputery zawierają 32 kbajty pamięci stałej ROM. Mają one podobną grafikę jak C-64 (220x320) i aż 121 różnych kolorów. Nie mają syntezatora dźwięku oraz możliwości deklarowania ruchomych obrazków (sprites). W pamięci ROM jest zawarty interpreter programu BASIC z bogatą listą instrukcji, program monitora z prostym assemblerem i deassemblerem oraz edytor. Rodzina tych komputerów została zaprojektowana z myślą o różnych odbiorcach, od profesjonalistów (Plus 4) do początkujących (C-116). Niestety, pod względem oprogramowania rodzina tych komputerów nie jest kompatybilna z wcześniej produkowanymi komputerami tej firmy. I to chyba zadecydowało o małej popularności tych komputerów. Ich ceny w ciągu niespełna roku zmniejszyły się prawie czterokrotnie. Początkowo komputer Commodore Plus 4 był ok. dwukrotnie droższy od modelu C-64, a obecnie jest już znacznie tańszy.
Można stwierdzić, że komputery te nie przyjęły się na rynku jak i to, że interesującego oprogramowania do tych komputerów nie ma i chyba już nie będzie. Wiele osób kupuje te komputery, zafascynowanych niską ceną i zasłyszaną pozytywną ocena o komputerach firmy Commodore. Trzeba tu powiedzieć, że dobrą opinię w dziedzinie budowy komputerów osobistych firma uzyskała dzięki udanemu modelowi C-64. Jakościowo bardzo dobre komputery serii plus-4, C-16 i C-116 ukazały się niestety o ok. 2 lata za późno.
Ostatnio firma opracowała nowy komputer osobisty i Commodore C-128 (126 kbajtów pamięci RAM z możliwością rozszerzenia do 812 kbajtów). Istotną zaletą tego komputera jest jego pełna kompatybilność z komputerem C-64. Wszystkie programy z C-64 mogą być w pełni przenoszone na C-128. Oprócz tego, model C-128 zawiera dodatkowy procesor Z-80, umożliwiający pracę pod CP/M. W pracy w jego własnym trybie dostępny jest program BASIC, wersja V7.0 z bogatą listą instrukcji. Dla użytkownika dostępne jest w tym wypadku ok. 122 kbajtów pamięci RAM lub po rozszerzeniu pamięci do 512 kbajtów - ok. 506 kbajtów. Obecnie komputer ten jest ok. dwukrotnie droższy od modelu C-64. Jest to komputer o dużych możliwościach i bogatym oprogramowaniu, gdyż całe oprogramowanie z modelu C-64 może być w pełni przeniesione.
|
|
|
