Коммодор 128

Коммодор 128

Производитель	Commodore Business Machines (CBM)
Тип	Домашний компьютер
Дата выпуска	1985 год ( 1985 )
Начальная цена	299 долларов США (что эквивалентно 850 долларам США в 2023 году)
Снято с производства	1989 год ( 1989 )
Продано единиц	2,5 миллиона по всему миру
Операционная система	Коммодор БЕЙСИК 7.0 Цифровые исследования CP/M 3.0 ГЕОС
Процессор	МОП 8502 @ 1–2 МГц Zilog Z80 A или Zilog Z80 B @ 4 МГц
Память	128 КБ (стандартно), 640 КБ (с ОЗУ расширения REU 512 КБ)
Графика	VIC-II E (320×200, 16 цветов, спрайты , прерывание растра ), MOS 8563 (RGBI 640×200, 16 цветов, блиттер )
Звук	SID 6581/8580 (3 × Osc , 4 × Wave , фильтр , ADSR , кольцо )
Предшественник	Коммодор 64

Commodore 128 , также известный как C128 , C-128 или C= 128 («C=" представляет собой графическую часть логотипа), является последним 8-битным домашним компьютером , который был коммерчески выпущен компанией Commodore Business Machines ( КБМ). Представленный в январе 1985 года на выставке CES в Лас-Вегасе , он появился через три года после своего предшественника, Commodore 64 , самого продаваемого компьютера 1980-х годов. За четыре года производства было продано около 2,5 миллионов C128.

C128 является значительно расширенным преемником C64 с почти полной совместимостью. Он помещен в обновленный корпус с улучшенной клавиатурой, включающей цифровую клавиатуру и функциональные клавиши . была увеличена до 128 в КБ Память двух банках по 64 КБ. Отдельный графический чип обеспечивал вывод цветного видео с 80 столбцами в дополнение к исходным режимам C64. Он также включал процессор Zilog Z80 , который позволяет C128 запускать CP/M в качестве альтернативы обычной среде Commodore BASIC . Огромная библиотека программного обеспечения CP/M в сочетании с библиотекой программного обеспечения C64 предоставила C128 один из самых широких наборов доступного программного обеспечения среди его конкурентов.

Основным разработчиком аппаратного обеспечения C128 был Бил Херд , который работал над Plus/4 . Другими инженерами по аппаратному обеспечению были Дэйв Хейни и Фрэнк Палайя, а работу по проектированию микросхем выполнил Дэйв ДиОрио. Основное системное программное обеспечение Commodore было разработано Фредом Боуэном и Терри Райаном, а подсистема CP/M была разработана Фон Эртвайном.

Дизайн

Приглашение BASIC для Commodore 128 в режиме 40 столбцов под управлением Commodore BASIC V7.0.

Сложная архитектура C128 включает четыре типа ОЗУ с различным доступом (основное ОЗУ 128 КБ, видеоОЗУ VDC 16–64 КБ, цветное ОЗУ VIC-II 2 КБ, ОЗУ флоппи-дисковода 2 КБ на C128D, REU 0, 128 или 512 КБ) ОЗУ , два или три процессора (основной: 8502, Z80 для CP/M; 128D также включает в себя 6502 в дисководе) и два разных видеочипа (VIC-IIe и VDC) для различных режимов работы.

C128 не выполняет тест системной оперативной памяти при включении питания, как предыдущие машины Commodore. Вместо одного 6510, микропроцессора как в C64, C128 имеет двухпроцессорную конструкцию. Основной процессор, 8502 , представляет собой слегка улучшенную версию 6510, способную работать на тактовой частоте 2 МГц . Второй ЦП — Zilog Z80, который используется для запуска программного обеспечения CP/M, а также для инициирования выбора рабочего режима во время загрузки. Два процессора не могут работать одновременно; таким образом, C128 не является многопроцессорной системой.

Клавиатура C128 включает четыре клавиши курсора . Alt, Help, Esc и Tab ↹ клавиши и цифровая клавиатура. Ничего из этого не было на C64, у которого было только две клавиши курсора, что требовало использования ⇧ Shift клавиша для перемещения курсора вверх или влево. Это альтернативное расположение было сохранено на модели 128 для использования в режиме C64. Отсутствие цифровой клавиатуры, Alt , и Esc на C64 была проблема с некоторым программным обеспечением повышения производительности CP/M при использовании картриджа Z80 от C64. Клавиатура была востребована многими владельцами C64, которые тратили долгие часы на ввод на машинном языке программ ввода . Многие из добавленных клавиш соответствовали аналогам на клавиатуре IBM PC и сделали новый компьютер более привлекательным для разработчиков программного обеспечения для бизнеса. Хотя режим 40 столбцов в 128 во многом повторяет режим C64, программисту доступен дополнительный 1 КБ цветной оперативной памяти, поскольку она мультиплексируется через адрес памяти 1.

Блок питания C128 отличается от конструкции C64. Хотя он намного больше, новый блок питания оснащен вентиляционными отверстиями и сменным предохранителем.

Ранние версии C128 иногда испытывают проблемы с надежностью, связанные с температурой, из-за использования радиочастотного экрана над основной платой. Экран был оснащен пальцами, которые контактировали с верхушками основных чипов, якобы заставляя экран действовать как большой радиатор . Сочетание плохого контакта между экраном и чипами, ограниченной теплопроводности пластиковых корпусов микросхем, а также относительно плохой теплопроводности самого экрана приводило в некоторых случаях к перегреву и выходу из строя. Звуковой чип SID особенно уязвим в этом отношении. Наиболее распространенным решением является удаление экрана, который Commodore добавил на поздних стадиях разработки, чтобы соответствовать правилам FCC в отношении радиочастот.

C128 имеет три режима работы . Режим C128 ( собственный режим ) работает на частоте 1 или 2 МГц с процессором 8502 и поддерживает текстовые режимы с 40 и 80 столбцами . В режиме CP/M используются как Z80, так и 8502. и может работать как в текстовом режиме с 40, так и с 80 столбцами. Режим C64 почти на 100 процентов совместим с предыдущим компьютером. Выбор этих режимов реализован посредством микросхемы Z80. Z80 управляет шиной при начальной загрузке и проверяет, есть ли в приводе диск CP/M, имеются ли картриджи C64/C128 или клавиша Commodore (которая служит переключателем режима C64). ) депрессирует при загрузке. На основании этих условий он перейдет в соответствующий режим работы.

Режимы

С128

Основная плата C128

В 1984 году, за год до выпуска Commodore 128, Commodore выпустила Plus/4. Несмотря на то, что он был ориентирован на бизнес-рынок бюджетного класса, который не мог позволить себе относительно высокие затраты и требования к обучению, присущие ранним IBM PC-совместимым устройствам, пресса Commodore воспринимала его как продолжение модели 64 и, как ожидалось, улучшит ее характеристики. возможности. Хотя графические и звуковые возможности C64 в целом считались превосходными, реакция на Plus/4 была разочарованием. После появления Plus/4 в прессе Commodore неоднократно давались рекомендации о новом компьютере под названием «C-128» с увеличенной емкостью оперативной памяти, дисплеем с 80 столбцами, который был стандартным для бизнес-компьютеров, новым языком программирования BASIC, который сделал Программистам легко использовать графику и звук компьютера, не прибегая к PEEK и POKE , новому дисководу, который улучшил ужасающую скорость передачи данных 1541 , а также полную совместимость с C64.

Разработчикам C128 удалось решить большинство этих проблем. Новый чип VDC обеспечивает C128 80-колоночным цветным CGA- совместимым дисплеем (также называемым RGBI, что означает красный-зеленый-синий плюс интенсивность ). Новый на тот момент микропроцессор 8502 полностью обратно совместим с процессором 6510 C64, но при желании может работать с удвоенной скоростью. Commodore BASIC 2.0 в C64 был заменен на BASIC 7.0, который включает в себя команды структурного программирования из BASIC 3.5 Plus/4, а также ключевые слова, разработанные специально для использования возможностей машины. редактор спрайтов и монитор машинного языка Добавлен , посвященная экранному редактору, . Часть ядра ядра была дополнительно улучшена для поддержки режима вставки и других функций, доступных с помощью комбинаций клавиш ESC, а также элементарной функции работы с окнами, и была перенесена в отдельное ПЗУ . Чип VIC-II, который управляет дисплеем с 40 столбцами, может работать только на частоте 1 МГц, поэтому дисплей с 40 столбцами выглядит беспорядочным. FAST режим. В режиме с 80 столбцами редактор использует возможности VDC для обеспечения мигающего и подчеркнутого текста, активируемого с помощью escape-кодов , в дополнение к стандартному обратному тексту Commodore. Режим 80 столбцов C128 может отображать символы нижнего регистра вместе с PETSCII графическими символами ; На режим с 40 столбцами распространяется то же ограничение «прописные и строчные буквы» или «прописные буквы плюс графика», что и в более ранних версиях Commodores. Режимы 40 и 80 столбцов независимы и оба могут быть активны одновременно. Программист, имеющий как композитный, так и RGB-дисплей, может использовать один из экранов в качестве «блокнота» или для элементарной поддержки нескольких буферов. Активный дисплей можно переключить с помощью ESC-X. В систему добавлена ​​кнопка аппаратного сброса. Клавиатура, однако, не была переключена на раскладку Selectric , которая стала стандартной, вместо этого сохранилась та же конструкция, заимствованная от ADM-3A, что и на предыдущих моделях Commodore.

Задняя часть Commodore 128

Чип VDC практически бесполезен для игр, поскольку у него нет спрайтов и прерываний растра. Мониторы NTSC C128 будут работать с любым монитором типа CGA (TTL RGB @ 15 кГц/60 Гц), например IBM 5153. Однако модели C128 для PAL работают на частоте 50 Гц и несовместимы с большинством мониторов CGA, которые требуют Частота обновления 60 Гц. Контакт 7 выхода VDC (обычно не используется на мониторах CGA) выдает монохромный сигнал NTSC/PAL, но для него не было кабеля, и заинтересованным пользователям пришлось сделать свой собственный или приобрести его на вторичном рынке.

Вместе с C128 были представлены два новых дисковода: недолговечный односторонний 1570 и двусторонний 1571 . Была анонсирована двухдисковая модель 1572 , но она так и не была произведена. Позже 3,5-дюймовый 1581 . был представлен Все эти накопители более надежны, чем 1541, и обещают гораздо лучшую производительность благодаря новой функции «пакетного режима». Привод 1581 также имеет больше встроенной оперативной памяти, чем его предшественники, что позволяет открывать большее количество файлов одновременно. БЕЙСИК 7.0 включает в себя DLOAD и DSAVE команды для поддержки загрузки и сохранения на диск без использования ,8 или другой номер устройства, а также DIRECTORY команда, которая считывает информацию каталога диска непосредственно в экранную память, не перезаписывая память BASIC, как в BASIC 2.0. Кроме того, в C128 реализована автоматическая загрузка дискового программного обеспечения, функция, стандартная для большинства персональных компьютеров, но до этого момента отсутствовавшая на машинах Commodore. Пользователям больше не нужно вводить LOAD"*",8,1. BASIC также добавил COLLECT команда для удаления файлов «splat» (файлов, которые не были закрыты должным образом и обрезаны до нулевой длины).

Все диски 1571 обычно запускаются на C128 в собственном режиме. Если пользователь переключается в режим C64, набрав GO 64, диск остается в основном режиме. Но если режим C64 активируется путем удержания клавиши Commodore при включении питания, 1571 переходит в режим 1541. Эта процедура необходима для программного обеспечения, осуществляющего низкоуровневый доступ к диску.

C128 имеет в два раза больше оперативной памяти, чем C64, гораздо большая часть которой доступна для программирования на BASIC благодаря новому MMU чипу переключения банков . Это позволяет хранить программный код BASIC отдельно от переменных, что значительно расширяет возможности машины для обработки сложных программ, ускоряет сбор мусора и упрощает отладку для программиста. Выполняемая программа может быть STOPped, его код редактируется, значения переменных проверяются или изменяются в прямом режиме , и выполнение программы возобновляется с неповрежденной таблицей переменных с использованием языка BASIC. GOTO команда. Хотя другие BASIC поддерживают CONT команда для возобновления выполнения без очистки переменных; редактирование любого кода приводит к их очистке. Различные конфигурации памяти могут быть загружены с помощью BASIC. BANK команда.

BASIC 7.0 имеет полный набор команд обработки графики и звука, а также дисковые команды BASIC 4.0 и улучшенную очистку мусора, а также поддержку структурного программирования через IF...THEN...ELSE, DO...WHILE, и WHILE...WEND петли. Однако программируемые символы по-прежнему не поддерживаются, поэтому программисту придется манипулировать ими с помощью PEEK и POKE как на ВИК-20 и С64.

С другой стороны, BASIC 7.0 работал значительно медленнее, чем BASIC 2.0, если не использовался режим 2 МГц из-за его размера 28 КБ (увеличение на 250% по сравнению с BASIC 2.0) и необходимости переключения банка для доступа к программным переменным и тексту программы BASIC (если он больше 16 тысяч в длину).

ПЗУ 128 содержит пасхалку : Ввод команды. SYS 32800,123,45,6 в основном режиме отображается экран со списком основных разработчиков машины, за которым следует сообщение Link arms, don't make them." Также вводя ключевые слова QUIT или OFF подготовит ?UNIMPLEMENTED COMMAND ERROR. Эти команды являются пережитками интерпретатора BASIC, предназначенного для запланированного, но так и не выпущенного портативного компьютера с ЖК-дисплеем , и были предназначены для выхода из интерпретатора BASIC и игнорирования ввода с клавиатуры во время выполнения конфиденциальной программы, соответственно.

Более широкие аппаратные возможности C128, особенно увеличенная оперативная память, разрешение экрана и скорость последовательной шины, сделали ее более подходящей платформой, чем C64, для работы с GEOS . графической операционной системой

КП/М

Для использования режима CP/M требуется загрузочная дискета. Дискета была в комплекте с компьютером, в котором не было дисковода.

Вторым из двух процессоров C128 является Zilog Z80, который позволяет C128 запускать CP/M. C128 поставлялся с CP/M 3.0 (также известным как CP/M Plus, который обратно совместим с CP/M 2.2) и терминала эмуляцией ADM31/3A. Для C64 был доступен картридж CP/M, но он был дорогим и имел ограниченное использование, поскольку привод 1541 не мог читать диски в формате MFM, на которых распространялось программное обеспечение CP/M. Программное обеспечение должно было быть доступно на дисках Commodore, отформатированных с использованием схемы кодирования GCR . Commodore выпустила версии PerfectCalc и PerfectWriter, производного от EMACS , Commodore и группы пользователей иногда имели выбор дискет CP/M, но ограниченная доступность программного обеспечения свела на нет одну из главных достопримечательностей CP/M — ее огромную библиотеку программного обеспечения. Кроме того, картриджи работают только на ранних моделях C64 1982 года и несовместимы с более поздними моделями. Поскольку они также были несовместимы с C128, команда разработчиков решила поддержать CP/M, поместив Z80 на основную системную плату.

C128 работает с CP/M заметно медленнее, чем большинство специализированных систем CP/M, поскольку эффективная частота процессора Z80 составляет всего 2 МГц . Это произошло потому, что системная шина C128 была разработана для процессоров 65xx. Эти процессоры обрабатывают адресацию данных и памяти совсем иначе, чем Z80. CP/M также работал медленнее по нескольким причинам, например, из-за необходимости передавать управление 8502 для любого ввода-вывода или обработки прерываний. По этим причинам лишь немногие пользователи запускали программное обеспечение CP/M на C128.

Когда C128 включается, сначала активируется Z80 и выполняет небольшое ПЗУ загрузчика по адресу $0-$FFF, чтобы проверить наличие диска CP/M. Если он не обнаружен, управление передается на 8502 и запускается собственный режим C128.

На практике режим CP/M требует использования накопителя 1571 или 1581, поскольку 1541 не может читать диски MFM и будет работать намного медленнее из-за отсутствия поддержки пакетного режима C128. Тем не менее, загрузочные диски CP/M должны быть в собственном формате GCR накопителя; С дисков MFM нельзя загружаться, их можно читать только тогда, когда пользователь уже находится в CP/M. Это связано с тем, что код, необходимый для работы накопителя в режиме MFM, загружается как часть процесса загрузки. Кроме того, обычно требуется режим с 80 столбцами, поскольку большинство программ CP/M ожидают экран с 80 столбцами. C128 эмулирует ADM-3A. терминал в режиме CP/M, поэтому для этого необходимо настроить программное обеспечение. Помимо стандартных команд терминала ADM-3A, для использования функций VIC-II и VDC доступен ряд дополнительных, включая настройку цвета текста и фона. Интерпретатор команд CP/M (хотя и не является прикладным программным обеспечением) включает в себя защиту, предотвращающую ввод пользователем управляющего кода, чтобы сделать текст и фон одного цвета, что сделало бы текст невидимым и заставило бы пользователя перезагрузить компьютер. В этом случае по умолчанию будет использоваться серый фон с коричневым текстом.

В режиме CP/M можно запускать MBASIC , версию BASIC-80 от Microsoft для CP/M. По сравнению с собственным режимом BASIC 7.0, MBASIC является кратким и ограниченным в своих возможностях, требует использования комбинаций клавиш в стиле терминала для редактирования строк программы или перемещения текстового курсора и не имеет каких-либо звуковых или графических функций. Хотя MBASIC имеет математические и вычислительные функции, которых нет в BASIC 7.0, такие как поддержка целочисленных переменных и переменных двойной точности, любое преимущество в скорости, полученное за счет использования целочисленных переменных, становится спорным из-за чрезвычайно низкой производительности компьютера в режиме CP/M. Более того, Commodore BASIC имеет 40-битную плавающую запятую, которая служит промежуточным звеном между 32-битной плавающей запятой MBASIC и 64-битными переменными двойной точности. MBASIC также предлагает только 34 КБ свободного места для программ по сравнению с примерно 90 КБ в BASIC 7.0.

Другое программное обеспечение CP/M, такое как Wordstar и Supercalc, также будет значительно превосходить по производительности эквиваленты C128 в собственном режиме, такие как PaperClip , которые также имеют более простой в использовании интерфейс.

CBIOS CP/M (часть CP/M, которая взаимодействует с аппаратным обеспечением) не взаимодействует напрямую с аппаратным обеспечением, как в большинстве реализаций CP/M; скорее, он вызывает подпрограммы ядра для обработки прерываний и ввода-вывода — когда необходимо использовать ядро, Z80 использует подпрограммы в $ФФД0 - $FFEF для передачи данных параметров в 8502, который затем активируется, а Z80 деактивируется. После завершения выполнения процедуры ядра управление передается обратно Z80. Сообщалось, что программист, ответственный за портирование CP/M на C128, намеревался использовать интерфейс CBIOS с оборудованием непосредственно на машинном языке Z80, но столкнулся с большими трудностями с микросхемами VDU, поскольку они были склонны к перегреву и саморазрушению. . VDU также претерпел многочисленные аппаратные изменения, пока C128 находился в разработке, и программист CP/M не смог заставить свой код работать должным образом, поэтому команда инженеров C128 вместо этого попросила его просто переписать CBIOS для передачи вызовов функций в 8502.

Режим CP/M сильно отличается от операционной среды, знакомой пользователям Commodore. В то время как Commodore DOS встроена в ПЗУ дисков Commodore и обычно доступна через BASIC, CP/M требует использования загрузочной дискеты и ввода кратких команд, унаследованных от платформ миникомпьютеров . Программам CP/M, как правило, не хватает дружественности к пользователю , как у большинства приложений Commodore. Предназначенный для того, чтобы дать новому компьютеру большую библиотеку бизнес-программ профессионального уровня, которой не хватало Commodore, CP/M к середине 1980-х давно уже вышел из своего расцвета, и поэтому на C128 он использовался редко.

С64

На фотографии 1980-х годов показана установка C128 с двумя дисководами и двумя мониторами с независимыми экранами с 40 и 80 столбцами. Многие пользователи продолжали использовать 1541, унаследованный от их системы C64, в качестве второго диска.

Благодаря полному включению оригинальных C64 BASIC и Kernal ROM (всего 16 КБ) C128 достигает почти 100-процентной совместимости с Commodore 64. Доступ к режиму C64 можно получить тремя способами:

1. Удерживание клавиши с логотипом Commodore при загрузке.
2. Вход в GO 64 команда, а затем ответ Y к ARE YOU SURE? подскажите, на БЕЙСИКЕ 7.0.
3. Загрузка с вставленным картриджем C64.

Заземление линий /EXROM и/или /GAME порта картриджа приведет к автоматическому запуску компьютера в режиме C64. Эта функция точно дублирует поведение C64, когда картридж (такой как BASIC Simons ) вставляется в порт и утверждает любую из этих линий, но, в отличие от настоящего C64, где действие по изменению карты памяти этих строк реализовано непосредственно в Аппаратно, код запуска прошивки Z80 C128 опрашивает эти строки при включении питания, а затем при необходимости переключает режимы. Картриджи C128, работающие в собственном режиме, распознаются и запускаются с помощью определенных мест на карте памяти, определенных опросом ядра.

Режим C64 практически точно дублирует возможности аппаратного C64. Пакетный режим MMU, Z80 и IEC отключен в режиме C64, однако все остальные аппаратные функции C128, включая VDU и режим 2 МГц, по-прежнему доступны. Расширенные клавиши клавиатуры C128 можно считывать с машинного языка, хотя подпрограммы ядра распознают только клавиши, существующие на C64. Некоторые игры способны определять, работает ли C128, и переключаться в режим 2 МГц во время вертикального возврата для повышения производительности.

На североамериканских C128 в режиме C64 даже ПЗУ символов (шрифтов) меняется по сравнению с режимом C128. Ранние прототипы C128 имели одно ПЗУ со слегка улучшенным набором символов по сравнению с C64. Но некоторые программы C64 считывают символьное ПЗУ как данные и по-разному терпят неудачу на C128. Таким образом, C128 получил ПЗУ символов двойного размера, которое обеспечивает шрифт C128 в режиме C128 и шрифт C64 в режиме C64. Международные модели C128 используют немодифицированный шрифт C64 в обоих режимах, поскольку вторая половина ПЗУ символов вместо этого посвящена международному шрифту (содержащему такие элементы, как символы с диакритическими знаками или немецкие умлауты ).

Некоторые из немногих программ C64, которые не работают на C128, будут работать правильно, если ⇪ Caps Lock нажата клавиша (или клавиша ASCII/National на международных моделях C128). Это связано с более крупным встроенным портом ввода-вывода процессора C128. Принимая во внимание, что SHIFT LOCK Ключ, который есть как на C64, так и на C128, представляет собой просто механическую защелку слева. ⇧ Shift ключ, ⇪ Caps Lock Ключ на C128 можно прочитать через встроенный порт ввода-вывода 8502. Некоторые программы C64 сбивают с толку этот дополнительный бит ввода-вывода; сохранение ⇪ Caps Lock Клавиша в нижнем положении приведет к низкому уровню линии ввода-вывода, что соответствует конфигурации C64 и решает проблему.

Несколько программ C64 пишут в $D030 (53296), часто как часть цикла инициализации регистров микросхемы VIC-II . Этот отображенный в память регистр, не используемый в C64, определяет тактовую частоту системы. Поскольку этот регистр полностью функционален в режиме C64, непреднамеренная запись может исказить 40-столбцовый дисплей, переключив ЦП на частоту 2 МГц, при которой тактовая частота видеопроцессора VIC-II не может обеспечить связное отображение. К счастью, этим недостатком страдают немногие программы. В июле 1986 года журнал COMPUTE! опубликовал программу ввода текста, которая использовала эту разницу, используя прерывание растра для включения быстрого режима при достижении нижней части видимого экрана, а затем отключала его, когда рендеринг экрана начинался снова вверху. . При использовании более высокой тактовой частоты в период вертикального пробела поддерживается стандартное отображение видео, при этом общая скорость выполнения увеличивается примерно на 20 процентов.

В некоторых программах C64 отсутствовали звуковые эффекты и музыка, поскольку в C64 страница памяти $D4xx чипа SID также зеркально отображалась на страницах $D5xx, $D6xx и $D7xx, тогда как в C128 она была доступна только через страницу $D4xx. Это не распространенная проблема, поскольку в справочном руководстве C64 регистры в $D4xx описаны только подробно, а $D5xx-$D8xx описываются просто как «SID IMAGES», в результате чего большинство программ обращаются к ним через страницу $D4xx и, следовательно, воспроизводят звук. как и предполагалось на C128.

Простой способ отличить аппаратный C64 от C128, работающего в режиме C64, который обычно используется в работающей программе, — это записать значение, отличное от $FF (255) по адресу памяти $D02F (53295), регистр, который используется для декодирования дополнительных клавиш C128 (цифровой клавиатуры и некоторых других клавиш). В C64 эта ячейка памяти всегда будет содержать значение $FF независимо от того, что в него записано, но на C128 в режиме C64 значение ячейки — регистра, отображаемого в памяти, — может быть изменено. Таким образом, проверка значения местоположения после записи в него покажет фактическую аппаратную платформу.

Настройка оперативной памяти

Чтобы обрабатывать относительно большие объемы ПЗУ и ОЗУ (в десять раз превышающие размер адресного пространства 8502 в 64 КБ ), C128 использует микросхему MMU 8722 для создания различных карт памяти, в которых различные комбинации ОЗУ и ПЗУ будут отображаться в соответствии с битовыми комбинациями, записанными в них. регистр конфигурации MMU по адресу памяти $FF00 . Еще одной особенностью блока управления памятью является возможность перемещения нулевой страницы и стека .

Хотя C128 теоретически может поддерживать 256 КБ ОЗУ в четырех блоках, на плате нет возможности добавить эту дополнительную ОЗУ, а MMU фактически не может получить доступ к более чем 128 КБ. Следовательно, если MMU запрограммирован на доступ к блокам 2 или 3, все, что получится, — это зеркало ОЗУ в блоках 0 и 1.

Поскольку регистры ввода-вывода и системные ПЗУ можно свободно отключать или включать, а также размещать в любом банке ОЗУ, а VIC-II настроен на использование любого банка в качестве своего пространства памяти, возможно до 256 конфигураций памяти, хотя подавляющее большинство из них бесполезны (например, возможны неработоспособные комбинации, такие как ПЗУ ядра в банке 0 и регистры ввода-вывода в банке 1). По этой причине оператор BASIC BANK позволяет пользователю выбрать 15 наиболее полезных механизмов, при этом по умолчанию при включении питания используется банк 15. При этом по умолчанию системные ПЗУ, регистры ввода-вывода и текст программы BASIC помещаются в блок 0, с блок 1 используется переменными программы BASIC. Текст и переменные программы BASIC могут расширяться до $FFEF . Но поскольку блок 0 содержит ПЗУ и регистры ввода/вывода из Начиная с $4000 , BASIC использует внутреннюю процедуру переключения для чтения текста программы выше, чем 3 доллара США .

Верхняя и нижняя 1к ОЗУ ( $0 – 3 FF и $FF00 - $FFFF ) — это «общая» оперативная память, видимая из обоих блоков. MMU позволяет расширять любой из них с шагом до 16 КБ. $0 – Диапазон $3FF содержит нулевую страницу и стек, а $FF00 - $FFFF содержит регистры MMU и векторы сброса. Эти области всегда являются общими и не могут быть переключены на неразделяемую ОЗУ. Общая ОЗУ всегда является банком, противоположным тому, который в данный момент используется ЦП, поэтому, если выбран банк 0, любое чтение или запись в общую ОЗУ будет относиться к соответствующим ячейкам в банке 1 и наоборот. VIC-II можно настроить на использование любого банка оперативной памяти и оттуда использовать обычное окно 16 КБ. В то время как на C64 VIC-II может видеть символьное ПЗУ только в банках 2 и 4 своей памяти, C128, с другой стороны, позволяет включать или отключать символьное ПЗУ для любого банка VIC-II через регистр в 1 доллар . Кроме того, имеется два набора цветных ОЗУ — один виден ЦП, другой — VIC-II, и пользователь может выбрать, какой чип что видит.

В режиме CP/M префикс сегмента программы и область временной программы находятся в банке 1, а регистры ввода-вывода и системный код CP/M – в банке 0.

Оперативная память C128 может быть расширена со стандартных 128 КБ до 256, 512 или даже 1024 КБ либо с помощью коммерческих модулей расширения памяти, либо путем создания модулей на основе схем, доступных в Интернете.

Модули расширения ОЗУ Commodore используют внешний контроллер DMA 8726 для передачи данных между ОЗУ C128 и ОЗУ в модуле расширения.

C128D

Commodore 128D на выставке в Музее Боло , EPFL , Швейцария.

Commodore 128DCR Импульсный блок питания с 60-мм охлаждающим вентилятором

В конце 1985 года Commodore выпустила новую версию C128 с переработанным шасси, напоминающим Amiga 1000 . Эта новая европейская модель, получившая название Commodore 128D, имела пластиковый корпус с боковой ручкой для переноски, в основной корпус был встроен дисковод 1571, встроенная клавиатура заменена на съемную и добавлен охлаждающий вентилятор . Клавиатура также имела две складные ножки для изменения угла набора текста.

C128 выпущен в Великобритании 25 июля 1985 года. и в Северной Америке в ноябре 1985 г.

По словам Билла Херда, руководителя группы аппаратного обеспечения (также известной как «C128 Animals»), C128D был готов к производству одновременно с обычной версией. Работа над выпуском двух моделей одновременно увеличила риск своевременной поставки и проявилась в том, что основная печатная плата имеет большие отверстия в критических секциях для одновременной поддержки корпуса C128D и обычного корпуса.

Во второй половине 1986 года Commodore выпустила версию C128D в Северной Америке и некоторых частях Европы, известную как C128DCR, что означает «сниженная стоимость». Модель DCR имеет корпус из штампованной стали вместо пластиковой версии C128D (без ручки для переноски), модульный импульсный источник питания, аналогичный блоку питания C128D, сохраняющий съемную клавиатуру этой модели и внутренний дисковод гибких дисков 1571. Ряд компонентов материнской платы был объединен для снижения производственных затрат, а в качестве дополнительной меры по снижению затрат был удален охлаждающий вентилятор , который был установлен на блоке питания модели D. Однако были сохранены условия монтажа на корпусе блока питания, а также две точки подключения постоянного тока 12 В на печатной плате блока питания для питания вентилятора. Крепление C128DCR предназначено для вентилятора диаметром 60 мм.

Существенным улучшением, представленным в модели DCR, стала замена контроллера видеодисплея 8563 (VDC) на более технически совершенный 8568 VDC и оснащение его 64 КБ видеопамяти - максимальный объем, адресуемый устройством. Четырехкратное увеличение видеопамяти по сравнению с установленным в «плоском» C128 позволило, среди прочего, поддерживать несколько текстовых экранов с поддержкой настоящей оконной системы или генерировать графику более высокого разрешения с более гибкой цветовой палитрой. . Этими возможностями воспользовалось небольшое коммерческое программное обеспечение.

C128DCR оснащен новыми ПЗУ, получившими название «ПЗУ 1986 года», названными так по дате авторских прав, отображаемой на экране баннера при включении питания. Новые ПЗУ устраняют ряд ошибок , присутствующих в исходных ПЗУ, включая печально известную ошибку отклонения на единицу в таблице декодирования клавиатуры, из-за которой Q символ останется в нижнем регистре, когда ⇪ Caps Lock был активен. Некоторое программное обеспечение будет работать только на DCR из-за зависимости от расширенных аппаратных функций компьютера и обновленных ПЗУ.

Несмотря на улучшенные возможности видео RGB в DCR, Commodore не расширил BASIC 7.0 возможностью манипулировать графикой RGB. Управление VDC в графическом режиме по-прежнему требует использования вызовов примитивов ПЗУ экранного редактора или их эквивалентов на языке ассемблера . или с помощью сторонних расширений языка BASIC, таких как « BASIC 8 » от Free Spirit Software, которое добавляет графические команды VDC высокого разрешения в BASIC 7.0 .

Рыночная эффективность

К январю 1987 года агентство Info сообщило, что «все эти слухи о скорой гибели C128 могут иметь какое-то реальное основание». Заявив, что Commodore хотела направить ресурсы на увеличение производства 64C и его клонов для ПК, журнал заявил: «Последние новости в сети говорят о том, что последний C128 сойдет с конвейера в декабре 1987 года». Вычислите! заявил в 1989 году: «Если вы купили свой 128-й, думая, что программного обеспечения для 128-го будет в изобилии и оно будет быстро доставлено, вы, вероятно, были весьма разочарованы. Одним из основных преимуществ 128-го является его полная совместимость с 64-м, Этот момент больше сработал против 128, чем в его пользу». следующего поколения Поскольку на 128 можно было использовать практически все 64-разрядное программное обеспечение, а также поскольку 32 / 16-битные домашние компьютеры — в первую очередь Commodore Amiga и Atari ST — представляли собой новейшие технологии, появилось относительно мало программного обеспечения для собственного режима C128 (вероятно, на порядка 100–200 коммерческих наименований плюс обычная доля программ общественного достояния и журнального типа ), что заставляет некоторых пользователей сожалеть о своей покупке. Хотя в период с 1985 по 1989 год было продано в общей сложности 4 миллиона единиц C128, его популярность бледнела по сравнению с популярностью его предшественника. Одним из объяснений таких низких показателей продаж может быть то, что C64 продавался людям, в первую очередь интересующимся видеоиграми, а более дорогой C128 не приносил особой пользы для улучшения.

Некоторое программное обеспечение C64, такое как Bard's Tale III и Kid Niki, работало в режиме 128 без указания этого в документации, используя автозагрузку и более быстрый доступ к диску 1571. В некоторых текстовых приключениях Infocom использовались преимущества экрана с 80 столбцами и увеличенный объем памяти. Некоторые игры C64 были перенесены в собственный режим, например Kikstart 2 и The Last V8 от Mastertronic , у которых были отдельные версии для C128, и Ultima V: Warriors of Destiny от Origin Systems , которая использовала дополнительную оперативную память для музыки при запуске на C128. Star Fleet I: The War Begins от Interstel имела отдельные версии и использовала 80-колоночный дисплей на C128. Однако подавляющее большинство игр просто запускалось в режиме C64, поскольку немногие разработчики воспользовались преимуществами встроенной производительности C128.

Напротив, многие программы повышения производительности C64 были перенесены на C128, включая популярные серии PaperClip и Paperback Writer. Это программное обеспечение использовало дополнительную память, экран с 80 столбцами, улучшенную клавиатуру и дисководы большой емкости, чтобы обеспечить функции, которые считались необходимыми для использования в бизнесе. Благодаря своему продвинутому языку программирования BASIC, с CP/M совместимости и « дружественным к пользователю » собственным пакетам программного обеспечения, таким как Jane , Commodore попыталась создать рынок недорогого бизнес-продукта для C128, аналогичный своей стратегии с Plus/4 , даже дистанцируясь. с этикетки домашнего компьютера, написав на корпусе C128 надпись «Персональный компьютер». Примечательно, что C128 был первым компьютером Commodore, рекламировавшим использование Microsoft BASIC , где имя Microsoft было бы конкурентным преимуществом.

C128, безусловно, был лучшей бизнес-машиной, чем C64, но не лучшей игровой машиной. Ко времени выпуска C128 люди, которым были нужны бизнес-машины, покупали почти исключительно клоны IBM PC. Доступность недорогих IBM-совместимых устройств, таких как Leading Edge Model D и Tandy 1000 , которые в некоторых случаях продавались дешевле, чем полная система C128, пустила под откос компьютерную стратегию Commodore для малого бизнеса . Была САПР профессионального уровня Home Designer от BRiWALL, но опять же, к эпохе C128 большая часть этой работы была проделана на ПК. Основная причина того, что C128 по-прежнему продавался довольно хорошо, вероятно, заключалась в том, что это была гораздо лучшая машина для программирования любителей, чем C64, а также она была естественным продолжением модели для владельцев, сделавших значительные инвестиции в периферийные устройства и программное обеспечение C64.

Но в конечном итоге C128 не смог конкурировать с новыми 16/32-битными системами, которые превосходили его и остальные 8-битные системы почти во всех аспектах. Когда производство C128(D/DCR) было прекращено в 1989 году, сообщалось, что его производство стоило почти столько же, сколько Amiga 500 , хотя C128D пришлось продавать на несколько сотен долларов дешевле, чтобы сохранить нетронутым маркетинговый имидж Amiga высокого класса. .

Бил Херд заявил, что цели проектирования C128 изначально не включали 100% совместимость с C64. Некоторая форма совместимости всегда предполагалась после того, как к Херду во время презентации Plus/4 обратилась женщина, которая была разочарована тем, что образовательный пакет программного обеспечения, который она написала для C64, не будет работать на новом компьютере Commodore, но когда отдел маркетинга Commodore узнал об этом , они независимо заявили о полной совместимости. Херд объяснил причину включения процессора Z80 в 128 обеспечением этого заявления о «100% совместимости», поскольку поддержка картриджа Z80 в C64 означала бы, что C128 подает дополнительную мощность на порт картриджа. Он также заявил, что видеочип VDC и Z80 были источниками проблем при проектировании машины. Херд добавил: «Я ожидал, что C128 будет продаваться около года, мы решили, что пара миллионов будет хорошей суммой, и, конечно, это не подорвет Amiga или даже C64». После того, как Commodore впервые подняла цену на 64, представив обновленный 64C в 1986 году, ее прибыль от каждого проданного 64C, как сообщается, была намного больше, чем от C128.

Технические характеристики

• Процессоры:
  • Технология MOS 8502 @ 2 МГц (1 МГц выбирается для режима совместимости C64 или режима 40 столбцов C128)
  • Zilog Z80 @ 4 МГц (работает на эффективной частоте 2 МГц из-за состояний ожидания, позволяющих видеочипу VIC-II получить доступ к системной шине)
  • (C128D(CR)): Технология MOS 6502 для встроенного контроллера гибких дисков.
• MMU: Блок управления памятью MOS Technology 8722 управляет выбором процессора 8502/Z80; Банкование ПЗУ/ОЗУ; общие области оперативной памяти; перемещение нулевой страницы и стека
• ОЗУ: 128 КБ системной ОЗУ, 2 КБ 4-битной выделенной цветной ОЗУ (для VIC-II E), 16 КБ или 64 КБ выделенной видеопамяти (для VDC), до 512 КБ расширения REU RAM
• ПЗУ: 72 КБ
  • 28 КБ БЕЙСИК 7.0
  • 4 КБ Монитор машинного кода MLM,
  • 8 КБ C128 КЕРНАЛ
  • Редактор экрана размером 4 КБ
  • 4 КБ Z80 BIOS
  • 16 КБ C64 ПЗУ: ≈9 КБ C64 BASIC 2.0 + ≈7 КБ C64 KERNAL
  • C64 (или международный) 4 КБ Генератор символов
  • Генератор символов C128 (или национальный) 4 КБ
  • Внутреннее функциональное ПЗУ 32 КБ (опционально: для размещения в разъеме материнской платы)
  • ПЗУ внешних функций 32 КБ (опция: для установки в разъем REU)
• Видео:
  • MOS 8564/8566 VIC-II E (NTSC/PAL) для 40-колоночного композитного видео ( телевизор при желании вместо монитора можно использовать )
    • Прямой доступ к регистру через ввод-вывод с отображением в памяти
    • Текстовый режим: 40х25, 16 цветов.
    • Графические режимы: 160×200, 320×200.
    • 8 аппаратных спрайтов
    • 2 КБ выделенной 4-битной цветной оперативной памяти, в противном случае основная память используется в качестве видеопамяти.
  • MOS 8563 VDC (или, в C128DCR, 8568 ) для цифрового компонентного видео RGB I с 80 столбцами, совместимого с IBM PC мониторами CGA , монохромное отображение также возможно на композитных видеомониторах; можно использовать с телевизорами только в том случае, если в дополнение к антенному разъему телевизор имеет разъемы SCART и/или видеовходы основной полосы частот. Цвет возможен через SCART, только монохромный через видеовход основной полосы.
    • Косвенный доступ к регистру (адресный регистр, регистр данных в отображаемой памяти)
    • Текстовый режим: полностью программируемый, обычно 80×25 или 80×50, 16 цветов RGBI (не такая же палитра, как у VIC-II)
    • Графические режимы: полностью программируемые, типичные режимы: 320x200, 640x200 и 640x400 (чересстрочный).
    • 16 КБ выделенной видеопамяти (стандартно 64 КБ в C128DCR, C128/C128D можно увеличить до 64 КБ), доступной для ЦП только двойным косвенным методом (адресный регистр, регистр данных на VDC, которые, в свою очередь, адресуются через адресный регистр , регистр данных в отображаемой памяти)
    • Ограниченная блиттера функциональность
• Звук:
  • MOS 6581 SID (или, в C128DCR, MOS 8580 SID Микросхема синтезатора )
    • 3 голоса , ADSR -управляемый
    • Стандартные формы сигналов SID ( треугольник , пилообразный , переменный импульс , шум и некоторые комбинированные режимы)
    • Многорежимный фильтр
    • 3 кольцевых модулятора
• Порты ввода/вывода:
  • Все порты Commodore 64 со 100-процентной совместимостью, а также следующее:
  • На последовательной шине возможна более высокая скорость в пакетном режиме.
  • Порт расширения более гибко программируемый
  • Видеовыход RGBI ( разъем DE9 ) логически аналогичен разъему IBM PC CGA , но с добавленным монохромным композитным сигналом. Этот дополнительный сигнал вызывает незначительную несовместимость с некоторыми мониторами CGA, которую можно устранить, отсоединив контакт 7 от вилки на одном конце соединительного кабеля.
  • Вход для внешней клавиатуры ( разъем DB25 ) (только C128D(CR))

См. также

• Commodore BASIC — диалект языка программирования BASIC.
• Периферийные устройства Commodore 64
• Клавиатурный компьютер

Библиография

• Гринли, Ларри и др. (1986). Справочное руководство программиста Commodore 128 . Компьютерные книги Bantam/Публикации Commodore. ISBN   0-553-34378-5 .
• Геритс, К.; Шиб, Дж.; Трун, Ф. (1986). Внутреннее устройство Commodore 128 . 2-е изд. Гранд-Рапидс, Мичиган: Abacus Software, Inc. ISBN   0-916439-42-9 . Оригинальное немецкое издание (1985 г.), Дюссельдорф, Западная Германия: Data Becker GmbH & Co. KG.
• Симмондс, Томас младший; Борден, Джим (сентябрь 1986 г.). «Мгновенные отчеты о данных» . Бегать . № 33. с. 82-84.

Внешние ссылки

• Руководство по системам Commodore 128
• Руководство пользователя Commodore 128 CP/M. Архивировано 5 марта 2016 г. на Wayback Machine.
• VICE: универсальный эмулятор Commodore
• Z64K: эмуляторы C128, C64, VIC20 и Atari 2600.
• Журнал RUN, выпуск 18 июня 1985 г.
• hackaday.com: Гостевой пост: Реальная история совместного взлома Commodore C128, автор: Бил Херд (от 9 декабря 2013 г.)