Table of Contents Informace o knize a předmluva Rozpačité začátky Konec stavebnic a nástup osobních počítačů
Informace o knize a předmluva Název: Příbě h mikropočítačů Autor: Karel Frejlach Copyright: Karel Frejlach 2013 Vydavatel: Ing. Karel Frejlach, Kněžskodvorská 19, 37004 České Budějovice mail:
[email protected] http://www.volny.cz/karelfre/knihy.html též http://www.volny.cz/karelfre/knihy.htm Kniha neprošla jazykovou úpravou Autor děkuje za souhlas s použitím fotografií správcům webů "oldcomputermuseum.com", "mac-history.de" a "jodypaul.com", dále Ministerstvu průmyslu a obchodu ČR a mezinárodnímu ústavu Cern ze Švýcarska. Fotografie na titulní straně pochází od autora. E-kniha navazuje na článek autora v časopisu A Radio konstrukční elektronika, č. 4, ročník 2008, text byl upraven a doplněn. Další informace naleznete v e-knihách "Osobnosti z historie počítačů" a "Od kalkulaček k počítačům". Všechny fotografie v této publikaci podléhají copyrightu. Pře dmluva Čtyři desítky let je pro člověka obvykle věk, kdy již mnoho vědomostí pochytil, získal životní zkušenosti a má plno energie a plánů do budoucnosti. T aké v případě mikropočítačů je jejich stejné
jubileum příležitostí k ohlédnutí za jejich dosavadním vývojem a využíváním. Zpočátku toho mnoho neuměly a byly výsadou ojedinělých nadšenců, později se jejich používání rozdělilo do více směrů. Byly děleny na domácí počítače, profesionální osobní počítače a na průmyslové mikropočítače. V současnosti je používáno pouze jednotné označení "počítač" a je úplně jedno, zda je používán v domácnosti nebo v kanceláři. T rávíme s nimi část pracovní doby ve svém zaměstnání, výuku ve školách nebo svůj volný čas. T éměř každý z nás byl společníkem určitých etap jejich existence, ti středního věku a ještě starší s nimi prožili celý jejich vývoj. Vyprávění o historii je pouze připomínkou základních skutečností a leckdo si k tomu asi něco přidá ze svých osobních vzpomínek. Historie počítačů nekončí, další vývoj samozřejmě mají před sebou.
Rozpačité začátky Základem každého mikropočítače je mikroprocesor. Jedná se o integrovaný obvod se statisíci nebo v současnosti spíše s miliony aktivních obvodů, ukrytými v jednom pouzdře. První mikroprocesor byl čtyřbitový, tento údaj označuje šířku datové i adresové sběrnice a kapacitu jeho registrů. Vyrobila jej v roce 1971 tehdy méně známá americká firma Intel pro japonskou společnost Busicom, vyrábějící kancelářskou techniku. Svými funkcemi nahrazoval dvanáct různých, zákazníkem původně pro kalkulátory požadovaných, integrovaných obvodů. Mimo svého původního určení našel první mikroprocesor uplatnění také v terminálech počítačů, v tiskárnách, při řízení světelné signalizace na křižovatkách, v automatických pračkách, v televizních hrách a v elektrických sporácích. Byl použit v mikropočítači označeném SIM-4 s pamětí čtyři kilobajty a vyrobeném v roce 1972 přímo ve firmě Intel. Další mikroprocesor již byl osmibitový, označení měl Intel 8008, byl navržen a v roce 1972 vyroben podle požadavků americké firmy Datapoint, vyrábějící terminály počítačů. Společnost, která si jeho návrh a výrobu objednala, s možnostmi obvodu nebyla mnoho spokojena, do jejích terminálů se prý příliš nehodil. Obvod ale našel vhodné uplatnění v tehdejších mikropočítačích. V roce 1973 vznikl ve společnosti Xerox, vyrábějící převážně kopírovací stroje v americkém Palo Alto, minipočítač Xerox Alto (PARC - Xerox Palo Alto Research Center). O něm je známo, že o několik let předběhl svou dobu. T ento šestnáctibitový počítač ještě nebyl řízen mikroprocesorem ale byl přímým předchůdcem osobních počítačů, vyráběných od druhé poloviny sedmdesátých let. Jeho monitor používal a zobrazoval grafický uživatelský interfejs
označovaný zkratkou GUI (Graphical User Interface), využitý třeba pro správu souborů a obdobně použitý po mnoha dalších letech například u počítačů Apple i v operačním systému Windows. Minipočítač Alto daleko překonával dřívější minipočítače určené pro osobní použití, mezi něž patřil Kenbak-1 z roku 1971 s pamětí 256 bajtů a s celkovou výrobou pouze čtyřiceti kusů nebo "počítače do kuchyně" od firmy Honeywell z konce šedesátých let minulého století. Parametry minipočítače Xerox Alto byly na tehdejší dobu slušné, byl vybaven klávesnicí, výměnným diskem 2,5 megabajtů, pamětí s kapacitou 64 tisíc šestnáctibitových slov, třítlačítkovou myší a monochromatickým monitorem 606 x 806 bodů. O tento minipočítač však nebyl větší předběžný zájem a proto nebyl vyráběn.
Minipočítač Kenbak-1 Zdroj: www.oldcomputermuseum.com
Mikropočítačem s mikroprocesorem Intel 8008, vytvořeným v roce 1973 ve francouzské společnosti R2E, byl Micral-N. V tomto případě se jednalo o mikropočítač umístěný ve skříňce s přepínači a se světelnými indikacemi. Byl zpočátku dodáván bez rozsáhlejšího příslušenství ale s možností připojení různých zařízení ke sběrnici vyvedené na konektor. Základní cena tohoto mikropočítače, určeného spíše pro profesionální využití, byla 1750 dolarů a tehdy se zdála příliš vysoká. Mikropočítač nešel ve Francii dobře na odbyt, za první rok se jej tam prodalo 500 kusů, nepronikl na trh ani ve Spojených státech. Provedení tohoto mikropočítače bylo obdobné mikropočítačům pocházejícím z příštích několika let. S tím rozdílem, že následující mikropočítače byly většinou stavebnice, které si kutil musel sám sestavit doma a mikropočítač tak k použití zkompletovat. Mikropočítač Micral-N byl programován z děrné pásky, informace do něho vstupovala z dálnopisu a rovněž z něho vystupovala na dálnopis, jeho paměť byla polovodičová typu MOS. Byl původně určen jako levný prostředek k řízení technologických procesů. Postupně byl vybavován dalšími zařízeními, byl doplněn klávesnicí a monitorem, byla k němu připojena osmipalcová disketa a v roce 1975 také pevný disk. Pro usnadnění programování byl používán assembler, programovací jazyk nejnižší úrovně. K prvním mikropočítačům patřila i americká stavebnice označená Scelbi-8H, pocházející z roku 1974. Byla vybavena mikroprocesorem Intel 8008, pamětí RAM jeden kilobajt a pamětí ROM čtyři kilobajty. Ještě předtím byl v roce 1973 v Kanadě a v Evropě představen kanadský mikropočítač MCM/70 vybavený klávesnicí, kazetopáskovou mechanikou a osazený mikroprocesorem Intel 8008. Používal programovací jazyk APL, který byl do té doby výsadou sálových počítačů. Jeden z mikropočítačů tohoto typu zakoupila americká vesmírná agentura NASA. Na počátku roku 1974
vznikla stavebnice amerického mikropočítače Mark-8 s tehdy obvyklým mikroprocesorem Intel 8008, její popis vyšel v časopisu Radio Electronics a byly k ní tehdy dodávány pouze plošný spoj a jednoduchý návod. Programy se do mikropočítače zaváděly pomocí přepínačů na čelním panelu, hodnota výstupu byla odečítána na červených LED diodách. V následujícím roce již byla dodávána zkompletovaná stavebnice a následovaly modely Mark-80 pro předvádění různých aplikací mikropočítačů a modely Micro Designer. Stavebnice Mark-8 byla prodávána za 580 dolarů.
Altair 8800 (C) Dr. Jody Paul - použito se souhlasem Zdroj: www.jodypaul.com V roce 1974 uvedla firma Intel na trh nový, v následujících letech velice úspěšný osmibitový mikroprocesor Intel 8080. T en, v porovnání s mikroprocesorem Intel 8008, vyžadoval ke své činnosti menší počet podpůrných obvodů. Velkého úspěchu dosáhla v roce 1975 stavebnice mikropočítače Altair 8800 s mikroprocesorem Intel
8080, vyráběná americkou společností MIT S a prodávaná s pamětí o velikosti pouhých 256 bajtů za 397 amerických dolarů. T o už byla pro počítačové fandy a kutily přijatelná cena. Pro ukládání dat byla používána kazetopásková jednotka, později i osmipalcová disketa, ty byly připojovány ke sběrnici s jedním stem vývodů (pinů), označenou S 100. V souvislosti s tímto mikropočítačem se poprvé objevilo jméno Billa Gatese, tehdy sedmnáctiletého studenta. I když ten počítač Altair sám neměl a ani neměl možnost na něm pracovat, nabídl společně se svým společníkem Paulem Allenem služby firmě MIT S. Nabídka byla společností MIT S přijata a tak se oba mladí programátoři pustili do práce. Na minipočítači, ke kterému měli jako studenti přístup, nejprve vytvořili emulátor mikropočítače Altair a pak vytvořili interpret jazyka Basic, používaného na některých počítačích od roku 1964. Samozřejmě zjistili, že paměť mikropočítače je pro takovéto použití příliš malá a proto společnost MIT S narychlo vybavila stavebnici Altair přídavnou pamětí o velikosti čtyř kilobajtů. Podobný byl mikropočítač IMSAI 8080 z přelomu let 1975 a 1976, také ten obsahoval mikroprocesor Intel 8080A, později v něm byl používán obvod Intel 8085. Byl umístěn ve skříňce s přepínači a s indikacemi na čelním panelu, vyrobila jej americká firma IMS. V roce 1977 uvedl americký výrobce na trh stavebnici Heathkit H8 s operačním systémem CP/M a rovněž s mikroprocesorem Intel 8080. Na čelním panelu tohoto mikropočítače byla umístěna klávesnice pro málo obvyklou oktalovou (osmičkovou) číselnou soustavu a byl tam též displej se sedmisegmentovými zobrazovači. Vše ostatní, včetně terminálu s monitorem a klávesnicí, děrnopáskové jednotky, kazetové pásky, diskety 8" a později i hard disku 10 megabajtů bylo nutné doplnit. Pro standardní použití bylo potřebné zvětšit i paměť RAM na čtyři
kilobajty. Vnější zařízení byla připojována, na rozdíl od typu Altair 8800, na redukovanou sběrnici S 50 s padesáti vývody. T ento počítač byl od roku 1978 dodáván pod označením Heathkit WH8 též ve smontovaném stavu.
Heathkit H-8 (C) Dr. Jody Paul - použito se souhlasem Zdroj: www.jodypaul.com Sestavu osmibitových mikroprocesorů doplnil v roce 1976 nový obvod Zilog 80 (Z80), který s drobnými změnami svými funkcemi odpovídal obvodu Intel 8080, byl však dvakrát rychlejší a soubor jeho příkazů byl větší.
Konec stavebnic a nástup osobních počítačů Ve druhé polovině sedmdesátých let minulého století docházelo ke změně v produkci typů mikropočítačů. Americkými firmami Commodore, Apple a T andy byly místo stavebnic ve skříňkách vyráběny mikropočítače, částečně svými možnostmi navazující na prototyp minipočítače Xerox Alto z roku 1973. Povšimněme si zvláště firmy Commodore. Tuto společnost založil polský emigrant Idek Trzmielski (je u něho též uváděno příjmení Trzmiel). Ten se po letech, prožitých v německém koncentračním táboře, dostal po válce přes Německo do Spojených států. Tam se z něho stal Jack Tramiel. Po ukončení služby v americké armádě si v roce 1954 v newyorském Bronxu otevřel malou dílnu, v níž prováděl opravy kancelářské techniky. Měl však další plány, týkající se prodeje strojů dovezených z Evropy. V roce 1955 založil firmu Commodore Business Machines a aby přelstil omezení dovozu z východní Evropy, uplatňovaná administrativou Spojených států, umístil sídlo své společnosti do Kanady. Byl obchodním zástupcem brněnské Zbrojovky pro severoamerický kontinent a psací stroje vyráběné v Brně prodával prostřednictvím své firmy. Lze tvrdit, že počátek úspěchů jeho světoznámé společnosti, později vyrábějící mikropočítače, byl i v moravské metropoli. Prodej psacích strojů z Československa však po čase přestal být atraktivní, cenami mu totiž konkurovala technika z Japonska. Poněvadž Tramiel byl dosavadní spoluprací se Zbrojovkou velice spokojen, nabídl později československému výrobci společnou výrobu elektronických kalkulaček. Podle jeho představ měly být v Československu montovány kalkulačky ze součástek dovážených z Japonska a zkompletované dále expedovány pod značkou Commodore. Tento
návrh rozsáhlé spolupráce přes "železnou oponu" nebyl tehdy československou stranou přijat. Možná i pro nejistotu takovéto kooperace, která mohla být kdykoliv přerušena zpřísněním embarga. Do Spojených států se Tramiel vrátil z Kanady až v roce 1976 a ve stejném roce tam zakoupil společnost MOS Technologies, která vyráběla osmibitové mikroprocesory.
IBM 5100 Zdroj: www.oldcomputermuseum.com V roce 1975 vznikl v americké firmě International Business Machines model IBM 5100 se šestnáctibitovou architekturou PALM (Put All Logic in Microcode), s mikroprogramovým řízením a s pamětí RAM o velikosti šestnácti kilobajtů. Minipočítač ještě neobsahoval mikroprocesor, byly v něm použity klasické T T L obvody společně s obvody střední integrace, byl vybaven zabudovanou obrazovkou o úhlopříčce pouhých pěti palců, klávesnicí
a kazetovým magnetofonem jako vnější pamětí. T o vše za cenu deseti tisíc dolarů a nelze se proto divit, že tento drahý minipočítač, obchodně označovaný za "inteligentní terminál", ani následující modely 5110 a 5120 nebyly příliš úspěšně prodávány. T ento minipočítač byl firmou IBM klasifikován jako mikropočítač, i když procesor PALM zaujímal celou jednu desku s elektronikou. Bylo to zdůvodňováno tím, že tento minipočítač je řízen mikroprogramy, což ovšem byla naprostá pravda. Jenže s dnešním výkladem označení "mikropočítač" to mnoho společného nemělo. Americká firma Apple v roce 1976 zahájila výrobu stavebnice mikropočítače Apple 1 s osmibitovým mikroprocesorem MOS 6502 a s pamětí čtyři kilobajty. T ěchto počítačů se prodalo dvě stě kusů po pěti stech dolarech za kus. Skříňka, zdroj, klávesnice a monitor byly v tomto případě záležitostí kupujícího, který musel být zručným kutilem. -------------------->
