Atari ST, Architektur und Hardware dieses klassischen PCs

Die Ära der 16-Bit-Rechner war nicht nur eine Sache des PCs und des Macintosh, sondern hatte mit dem Commodore Amiga, den wir seinerzeit schon besprochen hatten, und dem Atari ST, an den wir uns hier erinnern werden, zwei würdige Konkurrenten Artikel. Und die Sache ist, dass der Atari 16-Bit-Computer vor allem als Computer für Musiker in Erinnerung bleibt, aber er war mehr als das und verdient deshalb einen kleinen Beitrag in Form einer Hommage.

Der Atari ST war ein 1985 von der Atari Corporation auf den Markt gebrachter Computer, der aus dem Spin-off des legendären Atari nach dem Verkauf des Unternehmens durch Time Warner im Jahr 1984 hervorging. Der in zwei Hälften geteilt wurde. Der erste Aufruf von Atari Games landete in den Händen von Namco aus Japan und umfasste die Spiele- und Softwareabteilung. Die zweite namens Atari Corporation wurde von der Familie Tramiel gegründet, nachdem der Patriarch Jack Tramiel von den Aktionären der von ihm gegründeten Firma Commodore gefeuert wurde.

Atari ST

Das erste Projekt für einen 16-Bit-Computer von Atari musste der Amiga sein, da das Designteam für den 8-Bit-Atari dasselbe war wie das, das den Commodore-Amiga gemacht hatte, aber am Ende musste die Atari Corporation Ihren erstellen eigene Gestaltung. Was durch den größeren Erfolg der Tramiel in ihrer vorherigen Firma, dem Commodore 64, beeinflusst wurde.

ST-520

Trotz der Neugier, gegen seine alte Firma anzutreten, wurde der Atari ST nicht entwickelt, um gegen den Commodore Amiga anzutreten, sondern um sich der Herausforderung zu stellen Apfel Macintosh und der IBM PC AT. Auch dürfen wir nicht vergessen, dass der Atari ST schon Monate vor der Präsentation des Amiga vorgestellt wurde. Die Geschäftsstrategie bestand darin, denselben aggressiven Ansatz wie beim Commodore 64 zu verfolgen, jedoch eher auf dem Geschäftsmarkt als auf dem Heimatmarkt.

Das Motorola 68000

Motorola 68000

Der Atari ST wie sein Rivale, der Commodore Amiga, nutzte die Motorola 68000 , Gleich CPU als sein Rivale, der Commodore Amiga. Mit dem Unterschied, dass es im ST etwas schneller als beim Amiga auf 8 MHz statt auf 7.16 MHz des Commodore-PCs lief. Denken Sie daran, dass der 68000 eine CPU mit 32-Bit-Registern und -Anweisungen, 16-Bit-Datenbus und 24-Bit-Adressierung ist. Letzteres begrenzte die Menge an RAM in Systemen mit einer solchen CPU auf maximal 16 MB, dies war jedoch besser als die 1 MB Grenze von Intel's 8086 und 80286 und ihre 20 Adressierungsbits.

Die Leistung dieser CPU war besser als die des 8086 und dies gab dem Atari ST eine bessere Leistung als die ursprünglichen IBM-PCs und XT-PCs. Obwohl er dem 80286 unterlegen war, lag die Stärke des ST darin, einen Computer zu einem wettbewerbsfähigen Preis im Vergleich zum IBM-PC und dem Macintosh anzubieten. Kampf, der aufgrund seines Marktanteils und der enormen Menge an Software, die für den PC verfügbar ist, gegen den PC verloren hat.

Das Akronym ST steht für Sixteen Thirty Two, was ins Spanische übersetzt bedeutet sechzehn zweiunddreißig. Bezogen auf die Größe in Bits der Motorola-CPU-Register und des Datenbusses. Aber die CPU ist nicht das einzige, was ein Computer enthält, daher werden wir die restliche Hardware überprüfen.

Was RAM betrifft, wurde der erste ST in zwei Varianten veröffentlicht. Der erste hieß 520ST mit 512 KB als Standard und der zweite mit 1 MB als Standard unter dem Namen 1040ST. Er hatte also von Anfang an viel mehr RAM als der erste Macintosh und der Commodore Amiga. Der ST hatte auch 192 KB ROM-Speicher, der eine Reihe von Routinen enthielt, um den Betrieb des Betriebssystems zu beschleunigen.

Atari ST-Unterstützungsprozessoren

Atari ST entrañas

Ein Computer lebt nicht nur von seiner CPU, sondern auch von unterstützenden Prozessoren oder Beschleunigern. Die den Prozessor von bestimmten Aufgaben befreien, diese effizienter ausführen oder Fähigkeiten hinzufügen, die er vorher nicht hatte. Die vier unterstützende Chips waren völlig kundenspezifisch und wurden von der Atari Corporation selbst erstellt. Ihre Namen? Sie haben sich nicht sehr bemüht, da diese waren: GLUE, MMU, DMA und SHIFTER.

Obwohl sie nicht die einzigen Support-Chips waren, da in dem Design haben sie andere Chips hinzugefügt, die bereits auf dem Markt erhältlich sind . Ebenso der Treiber für 3.5-Zoll-Diskettenlaufwerke WD 1772 , die 6850 Treiber für die I/O-Schnittstellen. Die Motorola 68901 für das Interrupt-Management und die YM2149 Tongenerator, der auf drei Rechteckwellenkanälen und einem Rauschkanal basierte. Rudimentär im Vergleich zum Paula-Chip im Amiga, aber deutlich besser als die kreischenden Lautsprecher von PCs.

MMU und DMA-Einheit sind der Schlüssel in ST

Eine der Einschränkungen, die der 68000 im Vergleich zum 80286 von Intel hatte, war die Fehlen einer MMU-Einheit , was der Schlüssel zum Ausführen eines komplexen Betriebssystems war. Für den ST fügten sie eine MMU-Einheit in Form eines separaten Chips hinzu, die für die Generierung der Speicheradressen für die restlichen Chips verantwortlich ist, aber nicht direkt auf den RAM zugreifen kann, eine Funktion, die von der DMA-Einheit ausgeführt wird, mit der sie zusammenarbeitet . Der Rest der Logik kann also nicht nur auf den RAM zugreifen, sondern auch auf die Daten auf der Festplatte.

Wie wir schon gesagt haben, die MMU war der Schlüssel zum Verschieben eines komplexen Betriebssystems , beim ST war es das TOS, Tramiel Operating System. Im Gegensatz zum Amiga-Betriebssystem war es jedoch kein Multitasking. Es war auch kein Problem, da die IBM-PC- und Macintosh-Äquivalente es auch nicht waren. In Wirklichkeit hatte TOS eine grafische Mausoberfläche namens GEM, die mit GEMDOS, einem Betriebssystem mit ähnlichen Eigenschaften wie MS-DOS, kombiniert wurde, um eine Benutzeroberfläche zu zeigen, die der des Apple Macintosh sehr ähnlich war.

Dies lag daran, dass die im ST enthaltene MMU im Gegensatz zu den x86-MMUs keine virtuelle Adressierung durch Seiten oder Segmente unterstützte. Da es sich um das Paar aus MMU und DMA-Einheit handelt, handelt es sich eher um eine Möglichkeit, allen Komponenten des Systems, die für den Zugriff auf den RAM des Systems erforderlich sind, eine Adressierung und einen einheitlichen Zugriff zu gewähren.

GLUE, der wichtigste Custom Chip

KLEBER

Unter den vier Custom-Chips im Atari ST heißt der wichtigste GLUE. Der dafür verantwortlich war, die CPU und den Rest der Support-Chips zusammenzuhalten, daher der Name, der auf Spanisch als Leim übersetzt wird. Was war GLUEs Aufgabe? Für die Erzeugung der unterschiedlichen Betriebsfrequenzen des Systems war es beispielsweise zuständig für die Generierung der Frequenz von 8 MHz für die CPU, 2 MHz für den YM2149 oder 500 KHz für die I/O-Schnittstellen wie MIDI- und Keyboard-Ports.

Es war auch verantwortlich für die Erzeugung der Videosignale für den SHIFTER, wie die horizontalen und vertikalen Synchronisationszeiten (HSYNC und VSYNC) l, sowie die leeren Signalzeiten (HBLANK und VBLANK) und ob der Bildschirm aktiv ist oder nicht. . Im Allgemeinen sind alle Support-Chips so konzipiert, dass sie ihre Funktion voneinander abhängen, was mit dem Ziel gemacht wurde, beim endgültigen Hardware-Design Kosten zu sparen. Daher war der GLUE auch Teil der Videoschaltung des Systems, indem er die notwendigen Signale erzeugte, um die Informationen korrekt an den Bildschirm zu senden.

Das Atari ST-Videosystem

SHIFTER

Der ST war nie als Videospielmaschine gedacht, im Gegensatz zum Amiga, der als Design für eine Konsole geboren wurde, die zu einem Computer erweitert wurde. Der ST verfügt über ein sehr rudimentäres Videosystem, dem Elemente wie Scrolling oder Scrolling-Unterstützung oder gar ein Generator von Sprites oder bewegten Objekten fehlen. Diese Elemente wurden auch auf dem IBM PC und dem Apple Macintosh nicht gefunden.

Die Bildschirmgenerierung wurde damals von der CPU übernommen und ein sogenanntes Grafiksystem überführte lediglich den von der CPU erzeugten Bildpuffer in ein Videosignal. Da RAM zu dieser Zeit einkanalig war, bedeutete dies, dass in allen Systemen beim Zeichnen des Bildes auf dem Bildschirm die CPU und andere Elemente nicht auf den RAM zugreifen konnten.

Videomodi von Atari ST

Der Bildpuffer wurde von der CPU generiert, die 32 KB Daten in einem bestimmten Teil des Arbeitsspeichers des Systems generierte und die folgenden Auflösungen in ihrem Bildpuffer unterstützte:

  • 640 x 400 monochrom, 1 Bit Farbe.
  • 640 x 200 und 4 Farben auf dem Bildschirm, 2 Farbbits.
  • 320 x 200 und 16 Farben auf dem Bildschirm, 4 Farbbits.

Wie der IBM EGA und der Commodore Denise basierte er auf Bit-Ebenen, konnte aber wie der EGA nur bis zu 16 Farben auf dem Bildschirm darstellen, obwohl dank seines 9-Bit-DAC eine größere Farbpalette zur Verfügung stand, mit der er Zugriff auf bis zu 512 Farben. Im Allgemeinen war er dem Amiga also im grafischen Bereich unterlegen.

Der Atari STe

Atari STE

Trotz Ataris Versuch, von Angesicht zu Angesicht mit IBM und Apple zu konkurrieren, erlaubte die so mit Videospielen verbundene Marke Atari und der Mangel an Software ihnen keinen nennenswerten Marktanteil. Und obwohl der Atari ST in den ersten Jahren auf dem heimischen Markt erfolgreich war, nutzten ihn die meisten Nutzer für Videospiele. Computer zu Hause waren kaum mehr als verherrlichte Videospielkonsolen, die Hardware des ST war kurz dafür.

Die Nachfrage nach Videospielen im ST wurde vom Atari STE beantwortet, eine verbesserte Version der Basishardware des ST fügte eine Reihe von Verbesserungen gegenüber der ursprünglichen Hardware hinzu:

  • Erhöhte Farbpalette von 512 Farben auf 4096 Bits durch Hinzufügen eines Bits pro RGB-Komponente.
  • Screen-Scrolling oder Hardware-Scrolling, damit der 68K diese Aufgabe nicht ausführen kann.
  • Ein neuer Coprozessor namens Blitter wurde hinzugefügt, der die gleiche gleichnamige Funktionalität wie die Agnus-Komponente des Commodore Amiga mit dem gleichen Namen hatte.
  • Eine DMA-Audioeinheit, die es ermöglicht, PCM-Tracks in Stereo mit 8-Bit-Qualität und einer Abtastfrequenz von bis zu 50 KHz wiederzugeben.
  • Die Möglichkeit, den System-RAM mit standardmäßigen 4-Pin-SIMMs auf bis zu 30 MB zu erweitern.

Von all der hinzugefügten Hardware war der Blitter die wichtigste, da er die Übertragung von Datenblöcken von einem Teil des Speichers in einen anderen mit Datentransformationsoperationen im laufenden Betrieb ermöglichte. Dadurch war es möglich, die Grafik zu verbessern und bestimmte Routinen in den Programmen zu beschleunigen. Der STE fuhr jedoch mit der Beschränkung von 16 gleichzeitigen Farben auf dem Bildschirm fort und für Atari reichte es nicht aus, sich einem billigen Commodore Amiga 500 und einem PC zu stellen, der sich schließlich als hartnäckig erweisen und der einzige Überlebende dieser Schlacht werden würde. .