КОСМАК ЭЛЬФ

КОСМАК Эльф
	COSMAC Elf с графическим дисплеем Pixie
Дата выпуска	1976 год ; 48 лет назад
Процессор	РКА 1802 г.
Память	256 байт ОЗУ ; расширяемый
Графика	RCA CDP1861
Звук	пейджер

COSMAC Elf представлял собой компьютер на базе микропроцессора RCA 1802 , описанный в серии статей о конструкции в Popular Electronics журнале в 1976 и 1977 годах. На последних страницах журналов по электронике Netronics и Quest Electronics предлагали недорогие усовершенствованные комплекты, основанные на по этому дизайну. Система представляла собой очень ранний одноплатный персональный компьютер . Он работал без встроенных ПЗУ , а ввод программ осуществлялся напрямую с помощью встроенного в ЦП DMA с использованием 8 тумблеров и кнопки ввода.

Он имел два шестнадцатеричных светодиодных дисплея для вывода байтовых значений данных и набор из 8 тумблеров для ввода. (шестнадцатеричная клавиатура была необязательным расширением). Базовая конфигурация имела 256 байт ОЗУ , но проекты расширения могли увеличить это значение до степени двойного хранилища памяти с верхним пределом в 64 КБ адресного пространства.

В оригинальной конструкции Elf использовался кристалл с частотой от 1 до 2 МГц со встроенной схемой генератора 1802 года.

Простая схема использовала функцию DMA 1802, чтобы разрешить ввод программ и данных в ОЗУ через тумблеры. Ввод байта с помощью тумблеров и нажатие кнопки «ввод» приведет к вводу байта в ОЗУ и отображению его на паре шестнадцатеричных светодиодов, а затем переводу счетчика DMA в следующее место. Переключатель «защиты памяти» можно использовать для отключения изменения памяти. Если при вводе программы была допущена ошибка, ее можно исправить, включив защиту памяти, выключив режим загрузки (таким образом обнулив счетчик программы), включив режим загрузки и нажав «ввод» для перехода к адресу программы. неверные данные. После отключения защиты памяти можно было ввести правильное значение.

В четвертой статье серии представлены модификации для использования сопутствующей RCA 1861 микросхемы видеогенератора «Pixie» (CDP1861). Для Pixie требовался тактовый сигнал 1,76 МГц, а поскольку это была необычная частота кристалла, обычно вместо этого использовался легкодоступный кристалл цветовой синхронизации 3,579545 МГц в отдельной схеме генератора со схемой деления на два для управления тактовыми входами обоих микропроцессоров. и Пикси. Полученная тактовая частота 1,7897725 МГц была достаточно близкой для работы оборудования. Монохромный видеовыход (с синхронизацией, примерно приближающейся к стандарту NTSC) может быть сгенерирован с использованием операций DMA, чередующихся с тщательно упорядоченными кодами операций 1802 в качестве инструкций в программном обеспечении. Максимальное разрешение 1861 составляло 64 часа при прямоугольных пикселях 128 В. Изменяя расположение инструкций в процедурах управления видеодисплеем и прерываниях, строки пикселей можно было повторять для получения более низкого разрешения, что позволяло использовать видеодисплей с 256 байтами ОЗУ (64×32 квадратных пикселя).

Однобитовый выходной сигнал микропроцессора, линия Q, может управляться программным обеспечением для воспроизведения звука через подключенный динамик, для сохранения программ в оперативной памяти на кассетный магнитофон и для последовательного вывода ввода-вывода. Инструкции ветвления в наборе команд 1802 могли считывать состояние входных строк однобитовых значений от EF1 до EF4, которые использовались для чтения мгновенной кнопки клавиатуры (ввода) «I» (обычно EF4), программ с кассетного магнитофона через схему интерфейса. , последовательный вход/выход и вход от периферийных устройств, таких как световое перо. Также имеется семь 8-битных портов ввода-вывода для декодирования и взаимодействия.

Микрокомпьютеры

Оригинальные компьютеры Elf по сути представляли собой самодельные версии RCA Microkit, Microtutor I и Microtutor II, которые представляли собой демонстрационные платы RCA для их двухчипового предшественника CDP1801 и однокристальных микропроцессоров CDP1802.

В расширенные комплекты, такие как Netronics Elf II и Quest Super Elf, добавлены встроенные функции, такие как клавиатуры для ввода данных, последовательный ввод-вывод, кассетный интерфейс и видеочип CDP1861 «Pixie» . Позже RCA представила свою собственную расширенную версию, аналогичную COSMAC VIP .

В августе 2006 года журнал Nuts and Volts совместно с Spare Time Gizmos опубликовал проект по созданию «Cosmac Elf 2000» на основе оригинального Elf, с некоторыми более новыми и простыми в поиске компонентами, а также расширенными функциями, модулями и функциональностью. включая плату замены STG1861 Pixie Graphics, которая функционально эквивалентна ныне редкой интегральной схеме RCA CDP1861.

Членская карта — это современный и простой римейк COSMAC Elf для любителей ретрокомпьютеров , который помещается в банку Altoids.

В Интернете можно найти различные другие системы для любителей, включая аппаратные эмуляторы, использующие FPGA и современные микроконтроллеры.

Программное обеспечение

Серия информационных бюллетеней и небольших буклетов, предлагаемых Netronics и Quest, содержала 1802 машинных языка и программы CHIP-8 , а также схемы расширения Elf и добавления периферийных устройств, включая световое перо. Другую аналогичную информацию и проекты программного обеспечения для любителей можно найти в Интернете. Единственная опубликованная книга о 1802 году - это «Руководство программиста по 1802» Тома Свона (1981), которое стало доступно в формате PDF после того, как много лет не выпускалось из печати. ^[1]

Tiny BASIC, версия BASIC , предложенная Томом Питтманом, можно было использовать для написания небольших программ BASIC на Elf, которые могли отображаться на монохромном графическом дисплее Pixie с низким разрешением или на аппаратном обеспечении пишущей машинки. Питтман также написал небольшой буклет о 1802 году под названием «Краткий курс программирования», который он разрешил опубликовать и бесплатно разместить в Интернете. ^[2]^[3]

Майк Райли написал редактор, ассемблер, BASIC и FORTH интерпретаторы , BIOS и дисковую операционную систему Elf/OS , которые будут работать на расширенных системах Elf, включая COSMAC Elf 2000.

Другие доступные языки указаны в статье Википедии RCA 1802 , включая интерпретаторы, компиляторы и ассемблеры.

Игровые картриджи для RCA Studio II содержат игры Chip-8, которые можно запускать на других системах 1802. Дампы файлов этих игр можно найти в Интернете.

Ссылки

^ Лебедь, Том (1981). «Руководство программиста по 1802 году» . Домашняя страница Тома Свона . Том Свон . Проверено 19 августа 2016 г.
^ Питтман, Том (1980). «Краткий курс программирования» . КОСМАК Эльф . Дэйв Раск . Проверено 19 августа 2016 г.
^ Питтман, Том (1980). «Краткий курс программирования» . Этти-битти-компьютеры . Том Питтман . Проверено 19 августа 2016 г.

Строительные статьи

Вайсбекер, Джозеф (август 1976 г.). «Сборка COSMAC Elf (Часть 1)». Популярная электроника . 10 (2). Зифф Дэвис: 33–38.
Вайсбекер, Джозеф (сентябрь 1976 г.). «Сборка COSMAC Elf (Часть 2)». Популярная электроника . 10 (3). Зифф Дэвис: 37–40.
Вайсбекер, Джозеф (март 1977 г.). «Сборка COSMAC Elf (Часть 3)». Популярная электроника . 11 (3). Зифф Дэвис: 63–67.
Вайсбекер, Джозеф (июль 1977 г.). «Создайте эльфа COSMAC (часть 4, графический дисплей пикси)». Популярная электроника . 12 (1). Зифф Дэвис: 41–46.

Внешние ссылки

Статья Spare Time Gizmo о Cosmac Elf 2000 г.
Эмма 02, включая эмулятор Cosmac Elf
SimElf COSMAC Elf-ish CDP1802 Simulator, расширенное веб-приложение на JavaScript, SimElf++/COSMAC Elf ²
FPGA Cosmac ELF. Воссоздание FPGA компьютера Cosmac ELF на процессоре 1802 с тактовой точностью, закодированном на spinalHDL.

[1] Лебедь, Том (1981). «Руководство программиста по 1802 году» . Домашняя страница Тома Свона . Том Свон . Проверено 19 августа 2016 г.

[2] Питтман, Том (1980). «Краткий курс программирования» . КОСМАК Эльф . Дэйв Раск . Проверено 19 августа 2016 г.

[3] Питтман, Том (1980). «Краткий курс программирования» . Этти-битти-компьютеры . Том Питтман . Проверено 19 августа 2016 г.

[1]

[2]

[3]