Forschungsmaschinen 380Z - Research Machines 380Z
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| Entwickler | Forschungsmaschinen Limited |
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| Typ | Persönlicher Computer |
| Veröffentlichungsdatum | Dezember 1977 |
| Abgesetzt | 1985 |
| Medien | 5¼-Zoll- oder 8-Zoll- Diskette |
| Betriebssystem | CP/M |
| Zentralprozessor | Z80 bei 4 MHz |
| Speicher | 64 KB maximal (56 KB nutzbar) |
| Grafik | 320×192 Pixel , 2 Bit pro Pixel (optional) |
Der Research Machines 380Z (oft RML 380Z oder RM 380Z genannt ) war ein früher 8-Bit- Mikrocomputer , der von 1977 bis 1985 von Research Machines in Oxford , England , hergestellt wurde.
Beschreibung
Der 380Z verwendet einen Z80- Mikroprozessor (daher der Name) mit bis zu 56 KB Benutzer- RAM . Wenn es mit einem optionalen Diskettenlaufwerk ausgestattet war, lief das System mit dem CP/M- Betriebssystem . Das Basissystem war mit einer reinen Text-Monochrom -Grafikkarte ausgestattet , die mit einer hochauflösenden 320 × 192 - Grafikkarte erweitert werden konnte.
Mit Unterstützung der britischen Regierung für die Hälfte des Preises wurde der 380Z hauptsächlich an Bildungseinrichtungen im Vereinigten Königreich, einige auch an die Industrie verkauft. 1979 kostete ein duales 8-Zoll-Festplattensystem mit 56 KB Speicher £3266 , und ein 16-KB-Kassettensystem kostete £965 (ohne MwSt. ).
Hardware
Die Architektur
Der 380Z war in einem großen, schwarzen, rechteckigen 19-Zoll-Rack- Mount-Metallgehäuse verpackt, das das Netzteil, eine Reihe von Leiterplatten und die optionalen 5¼-Zoll- Diskettenlaufwerke enthielt . Die Frontplatte hatte ein Paar starke Tragegriffe, einen Schlüsselschalter und einen Reset-Knopf. Der Schlüsselschalter kontrollierte die Stromversorgung und aktivierte auch die Reset-Taste. Die Tastatur war separat und wurde in einem robusten Metallgehäuse geliefert.
Frühe Versionen waren in einem hellblauen Metallgehäuse mit weißer Front untergebracht und hatten nur eine Kassettenschnittstelle oder 8-Zoll- Diskettenlaufwerke ; nur ein kleiner Teil davon wurde hergestellt. Ein optionaler 8-Bit- ASCII- Papierstreifenstanzer /-leser wurde ebenfalls verwendet, da dies zu dieser Zeit ein übliches Speichermedium war - wo die frühere Verwendung eines Computers auf einen Fernschreiber beschränkt war, der per Telefon mit dem Mainframe verbunden war .
Das System verwendete eine passive Busarchitektur ohne Motherboard – die gesamte Elektronik war auf einer Reihe von Karten enthalten, die durch Flachbandkabel miteinander verbunden waren . Der einzige angebotene Mikroprozessor war ein 4 MHz Z80A .
Speicher
Der Speicher wurde in bis zu vier RAM- Bänke eingebaut , jede von entweder 4 KB (4 × 1024 Bytes ) oder 16 KB, obwohl nicht jede Permutation erlaubt war. Typische Konfigurationen waren 16 KB für kassettenbasierte Systeme und 32, 48 oder 64 KB Speicher bei plattenbasierten Systemen. Der Hauptspeicher wurde von den Text- oder Grafikkarten nicht verwendet, obwohl der Speicher auf den Grafikkarten in einen dedizierten 1,5-KB-Adressblock geschaltet wurde .
Der 380Z war auch mit bis zu 6 KB Firmware , bekannt als COS, ausgestattet. Auf Systemen mit weniger als 64 KB RAM reservierte das COS 1 KB System-RAM und ließ den Rest dem Benutzer zur Verfügung. Auf dem 64-KB-RAM-System standen dem Benutzer insgesamt 56 KB zur Verfügung, der Rest wurde von COS verwendet oder war aufgrund des Firmware- ROM , der Grafikkarte und der speicherabgebildeten E/A nicht zugänglich .
Video
COS 3.4 (siehe unten ) und frühere Systeme wurden mit einer einfachen Videokarte geliefert , die eine 40×24 - monochrome Nur-Text- Anzeige bietet . Für einen externen Monitor wurde ein Composite-Video- Ausgang bereitgestellt, und ein interner HF-Modulator lieferte einen separaten Ausgang zum Ansteuern eines Fernsehgeräts. Spätere Systeme wurden mit einer verbesserten Grafikkarte geliefert, die per Software zwischen den Modi 40×24 und 80×24 Zeichen umschaltbar war und eine Reihe von Zeichenattributen unterstützte (unterstreichen, dunkel, umgekehrtes Video). Beide Kartentypen wurden mit einem eigenen dedizierten Videospeicher ausgestattet.
Zusätzlich zur Textmodus-Grafikkarte könnte das System mit einer hochauflösenden Grafikkarte (HRG) erweitert werden. Das Board war mit einer dedizierten Bank von 16 KB Videospeicher ausgestattet und unterstützte zwei Grafikmodi:
- Hohe Auflösung: 320×192 Pixel , 2 Bits pro Pixel (4 Farben), 1 Seite .
- Mittlere Auflösung: 160×96 Pixel, 4 Bit pro Pixel (16 Farben), 2 Seiten.
Eine programmierbare Lookup-Tabelle mit 8-Bit- Ausgabe ordnete den Pixelwert einer von 256 verschiedenen Farben (analoge RGB- Ausgabe) oder Intensitäten (Composite-Video) zu. Im RGB-Modus kann jeder Palettenindex durch Angabe der Menge jeder Primärfarbe konfiguriert werden. Mögliche Bereiche sind 0 bis 7 für Rot und Grün und 0 bis 3 für Blau (z. B. 000 erzeugt Schwarz; 773 erzeugt Weiß). Diese Anordnung ist als 8-Bit-Farbe bekannt und wird auch auf anderen Maschinen wie dem MSX2 oder Atari Falcon verwendet .
Die Ausgabe von der Grafikkarte wurde mit der Ausgabe von der Nur-Text-Videokarte gemischt, sodass Text und Grafiken problemlos überlagert werden können. Die Grafikausgabe deckte nur die oberen 20 Zeilen der Textanzeige ab und daher konnte die Textausgabe so eingestellt werden, dass nur die unteren 4 Zeilen verwendet wurden, wenn keine Überlappung gewünscht war.
Lagerung
Die Massenspeicherung erfolgte entweder über Kassettenband oder Diskette (wofür eine Disketten-Controller- Karte erforderlich war ). Die Kassettenschnittstelle arbeitete entweder mit 300 Bit/s ( CUTS- Standard) oder 1200 Bit/s. COS 4.0 und spätere Systeme waren nicht mit der Kassettenschnittstelle ausgestattet.
Frühere Systeme konnten mit einer optionalen Single-Density- Disketten-Controllerkarte ausgestattet werden, die entweder an interne 5¼-Zoll- oder externe 8-Zoll-Diskettenlaufwerke angeschlossen werden konnte. Die Festplattenkapazität betrug 80 KB pro Seite auf 5¼-Zoll-Festplatten und 250,25 KB pro Seite auf 8-Zoll-Festplatten. Doppelseitige Plattenlaufwerke wurden als zwei unabhängige Platten mit einem Laufwerksbuchstaben pro Seite behandelt. CP/M verwendete die ersten 4 Spuren auf 5¼-Zoll-Disketten und die ersten 3 Spuren auf 8-Zoll-Disketten, wodurch die nutzbare Kapazität einer einseitigen 5¼-Zoll-Diskette mit einer einzigen Dichte auf 72 KB reduziert wurde.
Spätere Systeme (als 380Z-D bezeichnet) waren mit einem Double Density Intelligent Disc Controller (IDC) ausgestattet, der die Festplattenkapazität auf entweder 180 KB (48- TPI- Laufwerke) oder 360 KB (96-TPI-Laufwerke) pro Seite auf 5¼- Zoll-Festplatten und 500,5 KB pro Seite auf 8-Zoll-Festplatten. Unterstützung für ein "Winchester" -Festplattenlaufwerk könnte unter Verwendung eines intelligenten Host Interface Board (HIB) bereitgestellt werden, das eine SASI- Schnittstelle implementiert . Festplattensysteme wurden hauptsächlich als Dateiserver für vernetzte LINK 480Z- Systeme verwendet.
Schnittstellenkarten
Der passive Bus ermöglichte den Einbau einer Reihe von Karten in den 380Z. Alle erforderlichen Systeme:
- CPU/RAM – enthält die Z80A- CPU , Firmware-ROMs und bis zu 32 KB RAM. Die Karte bot auch einen parallelen Centronics-Druckeranschluss (nicht immer angeschlossen).
- Video, entweder eine VDU-40- oder VDU-80-Karte – mit der 40×24- bzw. der umschaltbaren 80×24/40×24-Zeichen-Textanzeige.
Andere Karten waren optional und beinhalteten:
- RAM – eine zweite CPU/RAM-Platine ohne Prozessor und ROMs, die bis zu weitere 32 KB RAM fasst.
- Floppy Disc Controller (FDC) – ein Single-Density-Disk-Controller, der auch eine serielle RS-232- Schnittstelle (SIO-4) bereitstellt.
- Intelligent Disc Controller (IDC) – ein Double-Density-Disk-Controller mit eigenem dedizierten Mikroprozessor.
- High Resolution Graphics (HRG) – bis zu 320×192 Pixel.
- Host Interface Board (HIB) – für Festplattenunterstützung.
- 380Z-Netzwerkschnittstellenkarte (380Z-NET) – eine proprietäre 800-kbit/s-Netzwerkschnittstelle zur Verbindung mit einem Netzwerk von LINK 480Zs.
- Serielle Schnittstelle-1 (SIO-1) – erhältlich als SIO-1A (RS-232) oder SIO-1B (20 mA Stromschleife ).
- Serielle Schnittstelle-2 (SIO-2) – erhältlich als SIO-2 (RS-232) oder SIO-2B/SIO-3 (20 mA Stromschleife).
- Serial Interface-4C (SIO-4C) – Bereitstellung einer SIO-4-Schnittstelle auf Kassettensystemen ohne FDC-Karte.
- IEEE-488- Schnittstelle.
- PIO Interface Development Board – mit drei Z80 PIOs und einem Z80 CTC.
- Analoge E/A-Platine – bietet 16 Eingangskanäle und 2 Ausgangskanäle.
Firmware
Boot-Monitor
Die System-Firmware enthielt nur ein grundlegendes Monitorprogramm, bekannt als COS (steht für Cassette Operating System in COS 3.4 und früheren Systemen und Central Operating System in späteren Disk-Only-Systemen). Der Monitor könnte verwendet werden, um Anwendungsprogramme wie BASIC von einer Kassette zu laden oder das Plattenbetriebssystem zu booten . COS lieferte auch ein Software- Frontpanel, das die Anzeige von Registern und Speicher ermöglicht und Breakpoints und Einzelschritte von Maschinencode unterstützt.
Der COS-Monitor wurde entweder in 4 KB (COS 3.4 und früher) oder 6 KB (COS 4.0 und höher) ROM gespeichert; im letzteren Fall war ein Teil des ROM bankumgeschaltet.
COS-Dienste
COS stellte eine Reihe grundlegender Hardware-Steuerungsfunktionen bereit, wie Tastatureingaben, Schreiben von Text auf die Grafikkarte und Disketteneingabe /-ausgabe . COS-Funktionen wurden mit dem Pseudo- Opcode Emulator Trap (EMT) aufgerufen, der die Anweisung Z80 RST 30H zum Aufrufen der EMT-Handler-Funktion verwendete. Der EMT-Handler las das erste Byte nach dem RST 30H-Befehl, um zu bestimmen, welche EMT-Funktion angefordert wurde; alle Parameter wurden in Registern übergeben. Ein Anruf - relativ pseudo-Opcode wurde auch RST 28H realisiert.
Haupt-COS-Versionen
COS-Versionen waren hauptsächlich an die neuen Hardwarefunktionen gebunden, die sie unterstützten.
- COS 2.3 – Nur Kassette, 40×24-Videokarte.
- COS 3.0 – Diskettenunterstützung.
- KOS 3.4 – COS-Hauptversion, die Single-Density-Disks und die 40×24-Grafikkarte unterstützt.
- COS 4.0 – 80×24 Textdisplay, keine Kassettenunterstützung.
- COS 4.2 – Plattenlaufwerke mit doppelter Dichte (380Z-D).
Software
Betriebssysteme
Das Betriebssystem der Hauptplatte war CP/M , anfangs CP/M 1.4 und später CP/M 2.2. MP/M II wurde in der Dateiserverversion verwendet, die ein Netzwerk von LINK 480Z-Computern mit CP/NET unterstützte.
Anwendungssoftware
Viele CP/M-Standardanwendungen waren verfügbar, wie beispielsweise WordStar . Research Machines produzierte auch einen eigenen Assembler (ZASM), Texteditor (TXED) und BASIC- Interpreter . Brian Reffin Smith , damals am Royal College of Art in London, schrieb „Jackson“, eines der ersten digitalen Malprogramme, das auf dem 380Z lief und an britischen Schulen verteilt wurde.