Autorem opisu jest Paweł Boguś

Apple I

Zawartość


Projekt

Steve Jobs i Steven Wozniak przyjaźnili się od czasów szkolnych. Obaj interesowali się elektroniką, obaj mieli opinię osób nie angażujących się w szczególnie w życie towarzyskie. Znacznie bardziej niż prywatki pociągały ich obwody elektroniczne. W roku 1971 sprzedawali wspólnie tzw. "blue boxes", czyli urządzenia pozwalające wprowadzać w błąd automatyczne centrale telefoniczne i uzyskiwać w ten sposób bezpłatne połączenia międzymiastowe. Po ukończeniu szkoły pozostali w kontakcie. Pracowali w firmach Krzemowej Doliny (Wozniak od 1973 w Hewlett-Packard, Jobs od 1974 w Atari. Wozniak wydatnie pomógł Jobs'owi opracować dla Atari legendarną grę Breakout).

W 1975 r. Wozniak (26 lat) pracował w wolnym czasie nad pomysłem, który absorbował go od dłuższego czasu. Projektował na papierze komputer, pisał dla niego również oprogramowanie - interpreter BASIC'a i kompilator FORTRAN'a. Był to czas, kiedy tryumfy święcił komputer Altair 8800 zbudowany przez małą firmę MITS z Albuquerque, New Mexico. Jego sercem był procesor Intel 8080. W wersji podstawowej komputer posiadał zaledwie 256 bajtów pamięci RAM, dane wprowadzało i odczytywało się w formie binarnej przy pomocy przełączników i diod LED na panelu czołowym urządzenia. Wozniak zamierzał stworzyć system z normalną klawiaturą i ekranem jako urządzeniami komunikującymi z użytkownikiem. Procesor i8080, kosztujący wówczas ok. $179 był niestety za drogi. Drugi wchodzący w grę mikroprocesor - Motorola 6800, znacznie bardziej odpowiadał Wozniakowi, ponieważ architekturą przypominał mikroprocesor jego ulubionego minikomputera - Data General Nova. Niestety jego cena, czyli $175, również była zbyt wysoka jak na kieszeń Wozniaka. Problem rozwiązał jego przyjaciel, Allen Baum, wskazując na ciekawą alternatywę: kosztujący zaledwie $25, konstrukcyjnie bardzo zbliżony do 6800 układ 6502 firmy MOS Technologies. Członkowie klubu komputerowego Homebrew Computer Club w Palo Alto, California, do którego należał, uznali wybór 6502 za szalony pomysł. Nie istniało wówczas żadne oprogramowanie dla tego procesora, a dominacja i8080 w tego typu zastosowaniach była wyraźna. Wozniak nie zrażał się tym. Dostosował do nowego procesora projekt płyty głównej oraz interpreter BASIC'a i kompilator FORTRAN'a. Znajomy z HP napisał dla niego emulator procesora 6502 pracujący na jednym z dużych komputerów firmy, dzięki czemu Wozniak mógł przetestować wyniki swojej pracy "na sucho". Po tym, jak okazało się, że BASIC działa bez zarzutu, Wozniak zabrał się do budowy sprzętu.

Wprowadzenie na rynek

Jobs (21 lat) zobaczył częściowo gotową płytę na spotkaniu w Homebrew Computer Club w Palo Alto, którego obaj byli członkami. Od razu zauważył potencjał tkwiący w projekcie i zaczął naciskać na dokończenie urządzenia i założenie firmy w celu wprowadzenia go na rynek. 1 kwietnia 1976 r. powstała firma Apple Computers. Znajomy handlowiec z branży komputerowej, Paul Terrel, po obejrzeniu projektu wyraził zainteresowanie, ale zastrzegł, że interesują go jedynie zmontowane komputery, a nie zestawy do montażu. Zamówił 50 płyt. Udzielił także 30-dniowego, nieoprocentowanego kredytu na zakup potrzebnych komponentów. Wozniak i Jobs przepracowali wiele nocy w garażu trawiąc płyty, lutując elementy i testując gotowe egzemplarze. Sklep Terrela "Byte-Shop" w Mountain View, California, sprzedawał je po $666.66 (bez klawiatury, zasilacza i monitora), co odpowiadało podwojonej cenie komponentów plus 33% marży sklepowej (czyli z prostego rachunku wynikałoby, że koszt produkcji wynosił ok. $250). W sumie, w ciągu 10 miesięcy, sprzedane zostało około 200 płyt Apple I. Pierwszy produkt Apple został publicznie zaprezentowany 28 sierpnia 1976 r. na wystawie PC'76 w Atlantic City, New Jersey. Jako jedyny komputer zbudowany na procesorze 6502, wyposażony w interface do magnetofonu kasetowego, zintegrowany modulator RF pozwalający wykorzystać telewizor zamiast monitora oraz z działającym BASIC'em (kończonym przez Wozniaka w pokoju hotelowym, w noc poprzedzającą wystawę) wzbudzał spore zainteresowanie, co jednak nie przełożyło się na wzrost ilości zamówień. Wozniak tymczasem miał już gotowy prototyp nowego komputera.

W kwietniu 1977, czyli w momencie zaprezentowania nowego modelu - Apple II - ceny modelu Apple I z 4 kB RAM obniżono do $475, a modelu z 8 kB RAM do $575. W tym czasie istniało już sporo kaset z oprogramowaniem, np. Apple BASIC, disassembler, rozszerzony Monitor oraz gry: "Star Trek" (wersje mini oraz 16 kB), "Mastermind", "Lunar Lander", "Blackjack" czy "Hamurabi", wszystkie sprzedawane po $5.


Skąd wzięła się nazwa "Apple"? No cóż, w kwietniu 1976 r., kiedy Wozniak i Jobs rozpoczęli produkcję pierwszych egzemplarzy i postanowili założyć własną firmę, musieli wymyślić dla niej nazwę. Po kilku godzinach bezskutecznych wysiłków Jobs, który bardzo lubił jabłka (zwłaszcza odmianę Macintosh) i jadł ich dużo ze względu na dietę, związaną z przebytą wcześniej chorobą (zaraził się w Indiach czerwonką), położył na stole nadgryzione jabłko i powiedział, że jeżeli nie ma innych sensownych propozycji, to właśnie tak będzie się nazywała ich firma. Nikt nie wymyślił nic lepszego i tak już pozostało. Później okazało się, że taka nazwa ma sporo zalet. Między innymi, w książce telefonicznej pojawia się przed konkurencją (Atari) i wyróżnia się spośród nazw innych firm komputerowych, pochodzących od nazwisk założycieli (np. Hewlett-Packard), skrótów (np. IBM - International Business Machine) czy innych technicznie brzmiących i/lub zupełnie nic nie znaczących nazw. Nazwa "Apple" (czyli "jabłko") jest naturalna, łatwa do zapamiętania, nietypowa i nie ma na pierwszy rzut oka nic wspólnego z komputerami (patrz np. rewelacyjna scena z filmu "Forrest Gump", gdzie Forest zainwestował w akcje firmy "sadowniczej" Apple Inc.) Na okładce podręcznika obsługi do Apple I z 1976 r. Sir Isaac Newton odkrywa prawo powszechnego ciążenia dzięki jabłku spadającemu mu na głowę. Słynne tęczowe logo, w kształcie nadgryzionego jabłuszka pojawiło się dopiero wraz z wprowadzeniem Apple II w 1977 i utrzymało się do roku 1988 (wtedy utraciło kolory i stało się jednobarwne).

Inne źródło podaje, że Jobs'owi spodobała sie nazwa "Apple" ponieważ uważał jabłko za idealny owoc: ma ono dużą wartość odżywczą, jest ładnie opakowane i nie psuje się zbyt łatwo. Chciał, aby jego firma również była idealna i posiadała podobne cechy. A poza tym nikt nie wpadł na nic lepszego.


Szczegóły techniczne

Sercem urządzenia był 8-bitowy, taktowany z częstotliwością 1 MHz, procesor 6502 firmy MOS Technology.

Ciekawostka. Płyta Apple I była tak skonstruowana, że możliwe było zastosowanie na niej zamiast 6502 procesora Motorola 6800. Ponieważ jednak 6502 nie był pin-compatibel z 6800, płyta wymagała pewnych przeróbek, ponadto konieczne były znaczne zmiany w oprogramowaniu (tak dla wyjaśnienia, w pełni kompatybilny z Motorola 6800 był procesor MOS Technology 6501, ale firma musiała go wycofać i wprowadzić nieco zmieniony model 6502, zagrożona procesem ze strony Motoroli).
Procesor 6502 dla swojej pracy potrzebował i rezerwował pierwsze 512 bajtów pamięci operacyjnej (strona zerowa (zero page) i stos (stack)). Najtańsza wersja Apple I oferowana była z zaledwie 4 kB RAM (zakres $0000-$0FFF; symbol "$" w systemach opartych na 6502 oznacza liczby szesnastkowe). Wersja 8 kB (zakres $0000-$1FFF) pozwalała na efektywne korzystanie z Apple BASIC'a, ale wymagało to drobnej przeróbki. Trzeba było zmienić logiczne adresy drugiego bloku 4 kB na $E000-$EFFF, ponieważ do operowania w tym obszarze pamięci został on napisany. Podobnie użycie interface'u do magnetofonu kasetowego wymagało dodania zworki w określonym miejscu na płycie. Dzięki temu, pod adresem $C100 pojawiał sie kod programu obsługującego transmisję danych do i z magnetofonu. Aby załadować Apple BASIC z kasety, należało po włączeniu komputera wpisać na klawiaturze "C100R", czyli komendę Monitora uruchamiającą program pod adresem $C100, następnie wcisnąć klawisz "RETURN" i rozpocząć ładowanie programu. Powrót do Monitora był możliwy po wciśnięciu klawisza "RESET", który powodwał przerwanie aktualnego programu i skok do adresu zawierającego kod Monitora.

Mapa pamięci Apple I wyglądała następująco:

$0000-$00FF:Strona zerowa (zero page) używana przez procesor i programy
$0024-$002B:Część strony zerowej (zero page) używana przez Monitor
$0100-$01FF:Stos (stack) procesora 6502
$0200-$027F:Bufor wejścia danych z klawiatury używany przez Monitor
$0280-$0FFF:Pamięć dostępna dla programów w systemach z 4 kB
$1000-$1FFF:Pamięć dostępna dla programów w systemach z 8 kB, nie korzystających z BASIC'a ładowanego z kasety
$C028:Port wyjścia dla magnetofonu kasetowego
$C100-$C1FF:Program w ROM do obsługi magnetofonu kasetowego
$D010:Port wejścia danych z klawiatury
$D011:Port wejścia sygnalizujący wciśnięcie klawisze RETURN na klawiaturze
$D012:Port wyjścia dla danych wyświetlanych na ekranie
$D013:Port wyjścia powodujący przeniesienia wyświetlania o jedną linię w dół
$E000-$EFFF:Obszar pamięci przeznaczony dla programów w systemach 8 kB, używających Apple BASIC ładowanego z kasety
$F000-$FFFF:Obszar PROM używany przez Monitor

W przeciwieństwie do Altaira i jego klonów, Wozniak zastosował w swoim komputerze bardzo nowoczesne, jak na ówczesne czasy, rozwiązanie. Zintegrował na jednej płycie (wymiary ok. 16"x12"; 30..40 układów scalonych) sam komputer wraz z terminalem telewizyjnym. Dzięki zastosowaniu dwóch układów 256x4-bit EPROM uzyskał łącznie 256 bajtów pamięci ROM mieszczącej króciutki programik zwany "Monitorem". Jego funkcjonalność była mocno ograniczona, pozwalała jednak na wprowadzanie kodu programów z klawiatury do pamięci w postaci liczb szesnastkowych, wyświetlanie zawartości określonego obszaru pamięci na ekranie oraz uruchamianie programów od zadanego adresu (Altair wymagał ręcznego wprowadzenia tzw. "boot-strap routine" - kilkunastu bajtów procedury ładującej system np. z czytnika taśmy perforowanej). Chociaż Apple I był nowocześniejszy od większości sobie współczesnych konstrukcji dostępnych na rynku, procedura jego uruchomienia i tak była dość mozolna. Ponieważ w pamięci ROM mieściło się zaledwie 256 bajtów, użytkownik musiał wprowadzić ręcznie około 3 kB kodu interpretera BASIC'a w postaci liczb szesnastkowych, aby móc uruchamiać programy w BASIC'u. Wozniakowi, który znał kod interpretera na pamięć, zajmowało to ok. 20 minut. Ze względów oszczędnościowych komputer posiadał jedynie 8 kB RAM (4 kB dla BASIC'a, 4 kB dla programu użytkownika), nie posiadał typowej pamięci obrazu, którą zastępowały Shift-Registers (były one wtedy znacznie tańsze od układów static RAM). Konsekwencją użycia Shift-Registers, była wolna - jak na dzisiejsze standardy - praca układu generującego obraz, wynosząca ok. 60 znaków/sekundę, czyli podobna do prędkości pracy terminala podłączonego do mainframe'a modemem 1200 bodów. Należy jednak pamiętać, że wówczas normalnymi były terminale telewizyjne (tzw. teletype) pracujące z "zawrotną" prędkością 10 znaków/sekundę. Ekran mieścił 24 wiersze po 40 znaków każdy, mógł pracować wyłącznie w trybie tekstowym i obsługiwał jedynie duże litery. Klawiaturę należało zakupić oddzielnie i podłączyć do 16-stykowego złącza. Zasilacz składał się z dwóch transformatowów, jedneg dostarczającego napięcie 12V, drugiego 5V i oferował moc 58 watów. Komputer nie posiadał głośniczka ani portu szeregowego.

Poważnym mankamentem był brak masowej pamięci zewnętrznej do przechowywania kodu i danych. Tą niedogodność Wozniak rozwiązał konstruując interfejs do magnetofonu kasetowego. Wkładało się go do slotu rozszerzeń Apple I. W cenie $75, z interpreterem BASIC'a na kasecie, sprzedawał się on równie dobrze jak sam komputer. Co prawda, jego praca wymagała bardzo dokładnej kalibracji magnetofonu (głośność i wysokość dźwięku) i zdarzało się, że nie chciał współpracować z niektórymi urządzeniami, ale to były drobiazgi. Ważne było natomiast, że pracował z prędkością ok. 1200 bodów (inne konstrukcje z lat 1976-77 osiągały z reguły 300 bodów). Ostatnie ze sprzedawanych egzemplarzy Apple I posiadały nawet drewnianą obudowę mieszczącą klawiaturę, płytę główną i interfejs magnetofonu.


Wbrew pozorom, wprowadzenie nowego modelu - Apple II - nie zakończyło życia jego poprzednika. Grupy użytkowników Apple I nadal zajmowały się swoimi maszynami, opracowywane były nowe programy i rozszerzenia sprzętowe, np. karty zwiększające ilość pamięci, umożliwiające podłączenie zewnętrznego terminala czy drukarki, a nawet monochromatyczna karta graficzna.

Podsumowanie danych technicznych

Procesor:MOS Technology 6502
Taktowanie proc.:1 MHz
Magistrala danych:8 bit
Pamięć RAM na płycie:4...8 kB
Maksymalna ilość RAM:32 kB (65 kB hacked)
VRAM:1 kB (Shift-Registers)
ROM:256 bajtów
Sloty:1
Porty szeregowe:brak
Pamięć masowa (zewn.):interface do magnetofonu kasetowego (karta do slotu)
Obraz:odbiornik TV; 60.05 Hz (NTSC); tekst 40x24; autom. przewijanie obrazu
Dźwięk:brak
Pobór mocy:58 W
Cena (przy wprowadzeniu):$666.66
Data wprowadzenia:lipiec 1976 (prezentacja: kwiecień 1976)
Data wycofania:marzec...kwiecień 1977


Główny spis treści  ||  Strona Apple

Masz uwagi? Napisz.