Atari ST, arkitektur og hardware på denne klassiske pc

16-bit computernes æra var ikke kun et spørgsmål om pc'en og Macintosh, men den havde to værdige rivaler i form af Commodore Amiga, som vi allerede diskuterede i sin tid og Atari ST, som vi vil huske i denne artikel. Og sagen er, at Atari 16-bit computeren frem for alt huskes for at være computeren for musikere, men det var mere end det, og derfor fortjener den en lille artikel i form af hyldest.

Atari ST var en computer, der blev lanceret af Atari Corporation i 1985, som var et resultat af spin-offen af ​​den legendariske Atari efter salget af Time Warner af virksomheden i 1984. Som var opdelt i to halvdele. Det første Atari Games -opkald endte i hænderne på Japans Namco og indeholdt spil- og softwaredivisionen. Mens den anden kaldet Atari Corporation blev skabt af Tramiel -familien, efter at patriarken, Jack Tramiel, blev fyret af aktionærerne i det firma, han havde stiftet: Commodore.

Atari ST

Det første projekt til en 16-bit computer fra Atari måtte være Amiga, da designteamet til 8-bit Atari var det samme som det, der havde lavet Commodore Amiga, men i sidste ende måtte Atari Corporation oprette din eget design. Hvilket var påvirket af den større succes for Tramiel i deres tidligere selskab, Commodore 64.

ST-520

På trods af nysgerrigheden i at konkurrere mod sit gamle firma, var Atari ST ikke designet til at konkurrere mod Commodore Amiga, men til at møde Apple Macintosh og IBM PC AT. Vi kan heller ikke glemme, at Atari ST var blevet præsenteret måneder før præsentationen af ​​Amiga. Forretningsstrategien var at tage den samme aggressive tilgang, som de havde med Commodore 64, men på forretningsmarkedet frem for hjemmemarkedet.

Motorola 68000

Motorola 68000

Atari ST kan lide sin rival, Commodore Amiga, gjort brug af Motorola 68000 , Det samme CPU som sin rival, Commodore Amiga. Med den forskel, at det i ST fungerede lidt hurtigere end Amiga, når man gik til 8 MHz i stedet for 7.16 MHz på Commodore PC. Husk, at 68000 er en CPU med 32-bit registre og instruktioner, 16-bit databus og 24-bit adressering. Sidstnævnte begrænsede mængden af RAM i systemer med en sådan CPU til højst 16 MB, men dette var bedre end 1 MB grænsen på Inteler 8086 og 80286 og deres 20 adresseringsbits.

Med hensyn til ydelsen af ​​denne CPU var den bedre end 8086, og det gav Atari ST bedre ydeevne end den originale IBM PC og XT PC. Selvom ringere end 80286, men styrken ved ST var at tilbyde en computer til en konkurrencedygtig pris i forhold til IBM PC og Macintosh. Kamp, der tabte mod pc'en på grund af denne markedsandel og den enorme mængde software, der er tilgængelig til pc'en.

Akronymet ST står for Sixteen Thirty Two, som oversat til spansk betyder seksten toogtredive. Med henvisning til størrelsen i bits i Motorola CPU -registre og databus. Men CPU'en er ikke det eneste, en computer har inde i sig, så vi skal lave en gennemgang af resten af ​​hardwaren.

Hvad angår RAM, blev den første ST udgivet i to varianter. Den første kaldte 520ST med 512 KB som standard og den anden med 1 MB som standard under navnet 1040ST. Så fra starten havde den meget mere RAM end den første Macintosh og Commodore Amiga. ST havde også 192 KB ROM -hukommelse, som inkluderede en række rutiner for at fremskynde driften af ​​operativsystemet.

Atari ST supportprocessorer

Atari ST entrañas

En computer lever ikke kun af sin CPU, men også af understøttende processorer eller acceleratorer. Som frigør processoren fra bestemte opgaver, udfører dem mere effektivt eller tilføjer funktioner, som de ikke havde før. Det fire understøttende chips var helt tilpasset og skabt af Atari Corporation selv. Deres navne? De forsøgte ikke særlig hårdt, da disse var: LIM, MMU, DMA og SHIFTER.

Selvom de ikke var de eneste supportchips, siden i designet tilføjede de andre chips, der allerede var tilgængelige på markedet . Som driveren til 3.5 tommer disketter WD 1772 , 6850 driver for I / O -grænsefladerne. Det Motorola 68901 for afbrydelse af ledelse og YM2149 lydgenerator, der var baseret på tre kvadratbølge -kanaler og en støjkanal. Rudimentær sammenlignet med Paula -chippen i Amiga, men meget bedre end den skrigende højttaler, der findes i pc'er.

MMU og DMA enhed er nøglen i ST

En af de begrænsninger, som 68000 havde sammenlignet med Intels 80286, var mangel på en MMU -enhed , som var nøglen til at kunne køre et komplekst operativsystem. Til ST tilføjede de en MMU -enhed i form af en separat chip, der er ansvarlig for at generere hukommelsesadresserne for resten af ​​chipsene, men den kan ikke få direkte adgang til RAM'en, en funktion udført af DMA -enheden, som den arbejder sammen med . så resten af ​​logikken kan få adgang til ikke kun RAM, men også dataene på disken.

Som vi har sagt før, MMU var nøglen til at flytte et komplekst operativsystem , i tilfælde af ST var det TOS, Tramiel -operativsystemet. I modsætning til Amiga -operativsystemet var det imidlertid ikke multitasking. Det var heller ikke et problem, da IBM PC og Macintosh ækvivalenter heller ikke var det. I virkeligheden havde TOS en grafisk musegrænseflade kaldet GEM, der blev kombineret med GEMDOS, et operativsystem med egenskaber, der ligner MS-DOS, alt sammen for at vise en brugergrænseflade, der meget ligner Apple Macintosh.

Dette var fordi MMU'en i ST, i modsætning til x86 MMU'erne, ikke understøttede virtuel adressering efter sider eller segmenter. At være et par af MMU og DMA -enheden snarere en måde at give adressering og samlet adgang til alle systemets komponenter, der var nødvendige for at få adgang til systemets RAM.

Lim, den vigtigste Custom Chip

lIM

Blandt de fire brugerdefinerede chips i Atari ST kaldes den vigtigste GLUE. Hvilket havde ansvaret for at holde CPU'en og resten af ​​supportchipsene sammen, deraf navnet, som på spansk oversættes som lim. Hvad var GLUE's job? Generering af systemets forskellige driftsfrekvenser, for eksempel var det ansvarligt for at generere frekvensen på 8 MHz for CPU'en, 2 MHz for YM2149 eller 500 KHz for I / O -grænsefladerne, såsom MIDI og tastaturporte.

Det var også ansvarligt for at generere videosignalerne til SHIFTER, såsom de vandrette og lodrette synkroniseringsperioder (HSYNC og VSYNC) l, samt de tomme signaltider (HBLANK og VBLANK), og om skærmen er aktiv eller ej. . Generelt er alle supportchips designet til at afhænge af hinanden, når de udfører deres funktion, hvilket blev udført med det formål at spare omkostninger i det endelige hardware -design. Derfor var GLUE også en del af systemets videokredsløb ved at generere de nødvendige signaler til korrekt at sende informationen til skærmen.

Atari ST -videosystemet

SKIFTER

ST blev aldrig tænkt som en videospilmaskine, i modsætning til Amiga, som blev født som et design til en konsol, der blev udvidet til at være en computer. ST har et meget rudimentært videosystem, der mangler elementer som f.eks. Rullende eller rullende understøttelse eller endda en generator af sprites eller bevægelige objekter. Disse elementer blev heller ikke fundet på IBM -pc'en og Apple Macintosh.

På det tidspunkt blev skærmgenerering udført af CPU'en, og det der var kendt som et grafisk system, det eneste, det gjorde, var at overføre billedbufferen, der blev oprettet af CPU'en, til et videosignal. Fordi RAM på det tidspunkt var enkeltkanal, betød det, at CPU'en og andre elementer ikke kunne få adgang til RAM'en i alle systemer, da billedet blev tegnet på skærmen.

Videomodeller fra Atari ST

Billedbufferen blev genereret af CPU'en, som genererede 32 KB data i en bestemt del af systemets RAM og understøttede følgende opløsninger i dens billedbuffer:

  • 640 x 400 monokrom, 1 bit farve.
  • 640 x 200 og 4 farver på skærmen, 2 bits farve.
  • 320 x 200 og 16 farver på skærmen, 4 bits farve.

Ligesom IBM EGA og Commodore Denise var den baseret på bitplaner, men kunne kun vise op til 16 farver på skærmen som EGA, selvom en større farvepalet var tilgængelig takket være dens 9-bit DAC, der gav den adgang op til 512 farver. Så generelt var det ringere end Amiga i det grafiske afsnit.

Atari STe

Atari STE

På trods af Ataris forsøg på at konkurrere ansigt til ansigt med IBM og Apple tillod Atari-mærket, der er så forbundet med videospil og mangel på software, ikke at have en betydelig markedsandel. Og selvom Atari ST endte med at få succes på hjemmemarkedet de første par år, brugte de fleste brugere det til videospil. Computere i hjemmene var lidt mere end glorificerede videospilkonsoller, ST's hardware var kort for det.

Efterspørgslen efter videospil i ST blev besvaret af Atari STE, en forbedret version af basishardwaren i ST tilføjede en række forbedringer i forhold til den originale hardware:

  • Forøget farvepalet fra 512 farver til 4096 bits ved at tilføje en bit pr. RGB -komponent.
  • Rulning af skærm eller hardware -rulning, hvilket frigør 68K fra at udføre denne opgave.
  • Tilføjet en ny coprocessor kaldet Blitter, som havde den samme ensartede funktionalitet som Agnus -komponenten i Commodore Amiga med samme navn.
  • En DMA-lydenhed, der gjorde det muligt at gengive PCM-spor i stereo med 8-bit kvalitet og op til 50 KHz samplingsfrekvens.
  • Muligheden for at udvide system-RAM op til 4MB ved hjælp af standard 30-pin SIMM'er.

Af al den tilføjede hardware var den vigtigste af Blitter, da den tillod overførsel af datablokke fra en del af hukommelsen til en anden med datatransformationsoperationer i farten. Dette gjorde det muligt at forbedre grafikken og fremskynde visse rutiner i programmerne. STE fortsatte imidlertid med begrænsningen af ​​16 samtidige farver på skærmen, og for Atari var det ikke nok at stå over for en billig Commodore Amiga 500 og en pc, der i sidste ende ville vise sig at være umulig at håndtere og ville blive den eneste overlevende af slaget. .