Atari ST, архитектура и оборудование этого классического ПК

Эпоха 16-битных компьютеров была связана не только с ПК и Macintosh, у нее было два достойных соперника в виде Commodore Amiga, о котором мы уже говорили в свое время, и Atari ST, о которой мы вспомним в этой статье. статья. Дело в том, что 16-битный компьютер Atari запомнился прежде всего тем, что он был компьютером для музыкантов, но это было нечто большее, и поэтому он заслуживает небольшой статьи в виде благодарности.

Atari ST был компьютером, выпущенным Atari Corporation в 1985 году, который был продуктом отделения легендарной Atari после продажи компании Time Warner в 1984 году. Компьютер был разделен на две половины. Первый звонок в Atari Games был проведен японской Namco и касался подразделения игр и программного обеспечения. В то время как вторая под названием Atari Corporation была создана семьей Трамиэля после того, как патриарх Джек Трамиэль был уволен акционерами основанной им компании: Commodore.

Atari ST

Первым проектом для 16-битного компьютера от Atari должна была стать Amiga, поскольку команда разработчиков 8-битного Atari была такой же, как и команда, создавшая Commodore Amiga, но в конце концов Atari Corporation должна была создать свой собственный дизайн. На что повлиял больший успех Tramiel в их предыдущей компании, Commodore 64.

ST-520

Несмотря на любопытство конкурировать со своей старой компанией, Atari ST не был разработан для конкуренции с Commodore Amiga, а для того, чтобы противостоять Apple Macintosh и IBM PC AT. Мы также не можем забыть, что Atari ST была представлена ​​за несколько месяцев до презентации Amiga. Бизнес-стратегия заключалась в том, чтобы использовать тот же агрессивный подход, что и в случае с Commodore 64, но на бизнес-рынке, а не на внутреннем рынке.

Motorola 68000

Motorola 68000

Atari ST, как и его конкурент, Commodore Amiga, использовал Motorola 68000 , Тот же ЦП в качестве своего конкурента, Commodore Amiga. С той разницей, что в ST он работал немного быстрее, чем Amiga, при переходе на 8 МГц вместо 7.16 МГц на Commodore PC. Помните, что 68000 - это ЦП с 32-битными регистрами и инструкциями, 16-битной шиной данных и 24-битной адресацией. Последний ограничивал количество Оперативная память в системах с таким процессором не более 16 МБ, однако это было лучше, чем ограничение в 1 МБ Intel8086 и 80286 и их 20 бит адресации.

Что касается производительности этого процессора, то он был лучше, чем 8086, и это дало Atari ST лучшую производительность, чем оригинальные IBM PC и XT PC. Хотя он уступал 80286, но сильной стороной ST было предложение компьютера по конкурентоспособной цене по сравнению с IBM PC и Macintosh. Битва, проигранная ПК из-за его доли на рынке и огромного количества программного обеспечения, доступного для ПК.

Аббревиатура ST означает «Шестнадцать тридцать два», что в переводе на испанский означает «шестнадцать тридцать два». Что касается размера в битах регистров ЦП Motorola и шины данных. Но процессор - не единственное, что есть внутри компьютера, поэтому мы собираемся сделать обзор остальной части оборудования.

Что касается оперативной памяти, то первый ST был выпущен в двух вариантах. Первый назывался 520ST с 512 КБ в стандартной комплектации, а второй с 1 МБ в стандартной комплектации под именем 1040ST. Так что с самого начала у него было намного больше оперативной памяти, чем у первого Macintosh и Commodore Amiga. У ST также было 192 Кбайт ПЗУ, которое включало ряд процедур для ускорения работы операционной системы.

Процессоры поддержки Atari ST

Atari ST Entrañas

Компьютер живет не только на своем центральном процессоре, но и на поддерживающих процессорах или ускорителях. Которые освобождают процессор от определенных задач, выполняют их более эффективно или добавляют возможности, которых у них раньше не было. В четыре поддерживающих чипа были полностью индивидуализированы и созданы самой Atari Corporation. Их имена? Они не особо старались: КЛЕЙ, MMU, DMA и SHIFTER.

Хотя они были не единственными микросхемами поддержки, так как в в дизайн они добавили другие чипы, уже имеющиеся на рынке . Как и драйвер для 3.5-дюймовых флоппи-дисководов WD 1772 , водитель 6850 для интерфейсов ввода / вывода. В Motorola 68901 для управления прерываниями и YM2149 звуковой генератор, основанный на трех прямоугольных волновых каналах и одном шумовом канале. Элементарно по сравнению с чипом Paula в Amiga, но намного лучше, чем визжащий динамик на ПК.

Блок MMU и DMA являются ключевыми в ST

Одним из ограничений 68000 по сравнению с Intel 80286 было отсутствие блока MMU , что было ключом к запуску сложной операционной системы. Для ST они добавили блок MMU в виде отдельного чипа, который отвечает за генерацию адресов памяти для остальных чипов, но он не может напрямую обращаться к RAM, функция, выполняемая блоком DMA, с которым он работает вместе. . так что остальная часть логики может получить доступ не только к ОЗУ, но и к данным на диске.

Как мы уже говорили ранее, MMU был ключом к перемещению сложной операционной системы в случае с ST это была TOS, операционная система Tramiel. Однако, в отличие от операционной системы Amiga, она не была многозадачной. И это не было проблемой, так как эквиваленты IBM PC и Macintosh тоже не были. На самом деле у TOS был графический интерфейс мыши под названием GEM, который был объединен с GEMDOS, операционной системой с характеристиками, аналогичными MS-DOS, и все для отображения пользовательского интерфейса, очень похожего на интерфейс Apple Macintosh.

Это произошло потому, что MMU, включенный в ST, в отличие от MMU x86, не поддерживал виртуальную адресацию по страницам или сегментам. Являясь парой MMU и модуля DMA, это скорее способ предоставить адресацию и унифицированный доступ ко всем компонентам системы, которые необходимы для доступа к ОЗУ системы.

КЛЕЙ, самый важный пользовательский чип

КЛЕЙ

Среди четырех нестандартных микросхем Atari ST самый важный называется GLUE. Который отвечал за объединение ЦП и остальных поддерживающих микросхем, отсюда и его название, которое с испанского переводится как клей. В чем заключалась работа GLUE? Генерация различных рабочих частот системы, например, она отвечала за генерацию частоты 8 МГц для ЦП, 2 МГц для YM2149 или 500 кГц для интерфейсов ввода-вывода, таких как MIDI и порты клавиатуры.

Он также отвечал за генерацию видеосигналов для SHIFTER, таких как периоды горизонтальной и вертикальной синхронизации (HSYNC и VSYNC) l, а также время пустого сигнала (HBLANK и VBLANK) и за то, активен ли экран или нет. . В общем, все вспомогательные микросхемы спроектированы так, чтобы зависеть друг от друга при выполнении своих функций, что было сделано с целью экономии затрат при окончательном проектировании оборудования. Следовательно, КЛЕЙ также был частью видеосхемы системы, генерируя необходимые сигналы для правильной отправки информации на экран.

Видеосистема Atari ST

SHIFTER

ST никогда не задумывался как машина для видеоигр, в отличие от Amiga, которая родилась как конструкция консоли, которая была расширена до компьютера. ST имеет очень элементарную видеосистему, в которой отсутствуют такие элементы, как прокрутка или поддержка прокрутки или даже генератор спрайтов или движущихся объектов. Эти элементы также не были обнаружены на IBM PC и Apple Macintosh.

В то время создание экрана выполнялось центральным процессором и так называемой графической системой. Единственное, что он делал, это переводил буфер изображения, созданный центральным процессором, в видеосигнал. Поскольку в то время ОЗУ было одноканальным, это означало, что во всех системах, когда изображение выводилось на экран, ЦП и другие элементы не могли получить доступ к ОЗУ.

Режимы видео Atari ST

Буфер изображения был создан ЦП, который сгенерировал 32 КБ данных в определенной части ОЗУ системы и поддерживал следующие разрешения в своем буфере изображений:

  • 640 x 400 монохромный, 1 битный цвет.
  • 640 x 200 и 4 цвета на экране, 2 бита цвета.
  • 320 x 200 и 16 цвета на экране, 4 бита цвета.

Подобно IBM EGA и Commodore Denise, он был основан на битовых плоскостях, но мог отображать на экране только до 16 цветов, как EGA, хотя была доступна более крупная цветовая палитра благодаря 9-битному ЦАП, который давал ему доступ до 512 цветов. Так что вообще уступала Амиге в графическом разделе.

Atari STe

Атари СТЭ

Несмотря на попытку Atari конкурировать лицом к лицу с IBM и Apple, бренд Atari, столь связанный с видеоиграми, и отсутствие программного обеспечения не позволяли им иметь значительную долю рынка. И хотя первые несколько лет Atari ST добился успеха на домашнем рынке, большинство пользователей использовали его для видеоигр. Домашние компьютеры были не более чем прославленными игровыми приставками, аппаратное обеспечение ST им не хватало.

На спрос на видеоигры в ST ответила Atari STE, улучшенная версия базового оборудования ST добавила ряд улучшений по сравнению с исходным оборудованием:

  • Увеличена цветовая палитра с 512 до 4096 бит за счет добавления одного бита на компонент RGB.
  • Прокрутка экрана или аппаратная прокрутка, освобождая 68K от выполнения этой задачи.
  • Добавлен новый сопроцессор под названием Blitter, который имел ту же одноименную функциональность, что и компонент Agnus в Commodore Amiga с тем же именем.
  • Аудиоустройство DMA, позволяющее воспроизводить треки PCM в стерео с 8-битным качеством и частотой дискретизации до 50 кГц.
  • Возможность расширения системной оперативной памяти до 4 МБ с помощью стандартных 30-контактных модулей SIMM.

Из всего добавленного оборудования наиболее важным был блиттер, поскольку он позволял передавать блоки данных из одной части памяти в другую с операциями преобразования данных на лету. Это позволило улучшить графику и ускорить выполнение некоторых подпрограмм в программах. Однако STE продолжала ограничивать одновременное отображение 16 цветов на экране, и для Atari этого было недостаточно, чтобы столкнуться с дешевым Commodore Amiga 500 и ПК, который в конечном итоге окажется непреодолимым и станет единственным выжившим в указанной битве. .