COSMAC ELF
 COSMAC Elf z wyświetlaczem graficznym Pixie
| |
| Data wydania | 1976 |
|---|---|
| procesor | RCA 1802 |
| Pamięć | 256 bajtów pamięci RAM ; rozszerzalne |
| Grafika | RCA CDP1861 |
| Dźwięk | Samolot bezzałogowy |
COSMAC Elf był komputerem opartym na mikroprocesorze RCA 1802 , opisanym w serii artykułów konstrukcyjnych w magazynie Popular Electronics w 1976 i 1977 roku. Na ostatnich stronach magazynów elektronicznych zarówno Netronics, jak i Quest Electronics oferowały niedrogie, ulepszone zestawy, które były oparte na ten projekt. Systemem był bardzo wczesny jednopłytowy komputer osobisty . Działał bez wbudowanej pamięci ROM , a programy były wprowadzane bezpośrednio za pomocą zintegrowanego z procesorem DMA za pomocą 8 przełączników dwustabilnych i przycisku Input.
Zawierał dwa szesnastkowe wyświetlacze LED do wyprowadzania wartości danych bajtowych oraz zestaw 8 przełączników dwustabilnych do wprowadzania. ( klawiatura szesnastkowa była opcjonalnym rozszerzeniem) Podstawowa konfiguracja miała 256 bajtów pamięci RAM , ale projekty rozbudowy mogły podnieść to do potęgi magazynu pamięci opartego na dwóch, z górnym limitem przestrzeni adresowej 64 KB.
Oryginalny projekt Elfa wykorzystywał kryształ o częstotliwości w zakresie od 1 do 2 MHz z wbudowanym obwodem oscylatora 1802.
Prosty obwód wykorzystywał funkcję DMA 1802, aby umożliwić wprowadzanie programów i danych do pamięci RAM za pomocą przełączników dwustabilnych. Wprowadzenie bajtu za pomocą przełączników dwustabilnych i naciśnięcie przycisku „input” spowodowałoby wprowadzenie bajtu do pamięci RAM i wyświetlenie go na parze heksadecymalnych diod LED, a następnie przesunięcie licznika DMA do następnej lokalizacji. Przełącznik „ochrony pamięci” może być użyty do wyłączenia zmiany pamięci. Jeśli popełniono błąd we wpisie programu, można go poprawić, włączając ochronę pamięci, wyłączając tryb ładowania (w ten sposób resetując licznik programu do zera), włączając tryb ładowania i naciskając „input”, aby przejść do adresu nieprawidłowe dane. Po wyłączeniu ochrony pamięci można było wprowadzić poprawną wartość.
Czwarty artykuł z serii przedstawiał modyfikacje wykorzystania towarzyszącego IC generatora wideo RCA 1861 „Pixie” (CDP1861). Pixie wymagał zegara 1,76 MHz, a ponieważ była to niezwykła częstotliwość kryształu, zwykle łatwo dostępny kryształ koloru 3,579545 MHz był zamiast tego używany w oddzielnym obwodzie oscylatora z obwodem dzielenia przez dwa do sterowania wejściami zegara obu mikroprocesorów i Pixie. Wynikowy zegar 1,7897725 MHz był wystarczająco blisko, aby sprzęt działał. Monochromatyczne wyjście wideo (z taktowaniem z grubsza zbliżonym do standardu NTSC) można wygenerować za pomocą operacji DMA przeplatanych ze starannie ułożonymi kodami operacji 1802 jako instrukcjami w oprogramowaniu. Maksymalna rozdzielczość 1861 wynosiła 64h na 128v prostokątnych pikseli. Zmieniając rozmieszczenie instrukcji w sterowaniu wyświetlaczem wideo i procedurach przerwań, rzędy pikseli można powtarzać w celu uzyskania niższych rozdzielczości, umożliwiając korzystanie z wyświetlacza wideo z 256 bajtami pamięci RAM (64 × 32 piksele kwadratowe).
Jednobitowe wyjście z mikroprocesora, linia Q, może być sterowane przez oprogramowanie do generowania dźwięków przez podłączony głośnik, do zapisywania programów w pamięci RAM na magnetofonie kasetowym i do szeregowego wyjścia we / wy. Instrukcje rozgałęzienia w zestawie instrukcji 1802 mogły odczytywać stan jednobitowych linii wejściowych od EF1 do EF4, które były używane do odczytu chwilowego przycisku (wejścia) klawiatury „I” (zwykle EF4), programów z magnetofonu kasetowego przez obwód interfejsu , szeregowe wejście/wyjście oraz wejście z urządzeń peryferyjnych, takich jak pióro świetlne. Dostępnych jest również siedem 8-bitowych portów I/O do dekodowania i łączenia.
Mikrokomputery
Oryginalne komputery Elf były zasadniczo domowymi wersjami RCA Microkit , Microtutor I i Microtutor II, które były płytkami demonstracyjnymi RCA dla ich 2-układowego poprzednika CDP1801 i jednoukładowego mikroprocesora CDP1802.
Ulepszone zestawy, takie jak Netronics Elf II i Quest Super Elf, dodały wbudowane funkcje, takie jak klawiatury do wprowadzania danych, szeregowe wejścia / wyjścia, interfejs kasety i układ wideo CDP1861 „Pixie ” . RCA później wprowadziła własną, podobnie rozszerzoną wersję jako COSMAC VIP .
W sierpniu 2006 roku magazyn Nuts and Volts wraz z firmą Spare Time Gizmos opublikował projekt budowy „Cosmac Elf 2000”, oparty na oryginalnym Elfie, z nowszymi i łatwiejszymi do znalezienia komponentami oraz ulepszonymi funkcjami, modułami i funkcjonalnością, w tym płytka zastępcza STG1861 Pixie Graphics, która jest funkcjonalnym odpowiednikiem rzadkiego obecnie układu scalonego RCA CDP1861.
Karta członkowska to nowoczesny, prosty remake w stylu COSMAC Elf dla hobbystów zajmujących się retrokomputerami , który został zaprojektowany tak, aby pasował do puszki Altoids.
W Internecie można znaleźć różne inne systemy hobbystyczne, w tym emulatory sprzętowe wykorzystujące FPGA i nowoczesne mikrokontrolery.
Oprogramowanie
Seria biuletynów i małych broszur oferowanych przez Netronics i Quest zawierała 1802 programy w języku maszynowym i CHIP-8 , wraz ze schematami rozbudowy Elfa i dodawania urządzeń peryferyjnych, w tym pióra świetlnego. Inne, podobne informacje i hobbystyczne projekty oprogramowania można znaleźć w Internecie. Jedyną opublikowaną książką o 1802 roku jest „Przewodnik programisty do 1802” Toma Swana (1981), który został udostępniony jako plik PDF po wielu latach wyczerpania nakładu.
Tiny BASIC, wersja języka BASIC oferowana przez Toma Pittmana, może być używana do pisania małych programów w języku BASIC na Elfie, które mogą być wyświetlane przez monochromatyczny wyświetlacz graficzny Pixie o niskiej rozdzielczości lub sprzęt do pisania w telewizorze. Pittman napisał także małą książeczkę o 1802 roku zatytułowaną „Krótki kurs programowania”, której zezwolił na publikację i bezpłatne udostępnienie w Internecie.
Mike Riley napisał edytor, asembler, interpretery języka BASIC i FORTH , BIOS oraz dyskowy system operacyjny Elf/OS , który będzie działał na rozszerzonych systemach Elf, w tym na COSMAC Elf 2000.
Inne dostępne języki są wymienione we wpisie RCA 1802 w Wikipedii, w tym tłumacze, kompilatory i asemblery.
Kartridże z grami dla RCA Studio II zawierają gry Chip-8, które mogą działać na innych systemach 1802. Zrzuty plików tych gier można znaleźć w Internecie.
Artykuły budowlane
- Weisbecker, Joseph (sierpień 1976). „Zbuduj elfa COSMAC (część 1)” . Popularna elektronika . Ziffa Davisa. 10 (2): 33–38.
- Weisbecker, Józef (wrzesień 1976). „Zbuduj elfa COSMAC (część 2)” . Popularna elektronika . Ziffa Davisa. 10 (3): 37–40.
- Weisbecker, Józef (marzec 1977). „Zbuduj elfa COSMAC (część 3)” . Popularna elektronika . Ziffa Davisa. 11 (3): 63–67.
- Weisbecker, Józef (lipiec 1977). „Zbuduj elfa COSMAC (część 4 Pixie Graphics Display)” . Popularna elektronika . Ziffa Davisa. 12 (1): 41–46.
Linki zewnętrzne
- Artykuł Spare Time Gizmo na temat Cosmac Elf 2000
- Emma 02 , w tym emulator Cosmac Elf
- SimElf COSMAC Elf-ish CDP1802 Simulator, rozbudowana aplikacja internetowa w JavaScript, SimElf++ / COSMAC Elf 2