Apple II (стилизовано как яблоко ][ ) — персональный компьютер, выпущенный Apple Inc. в июне 1977 года. Он был одним из первых успешных микрокомпьютерных продуктов массового производства и широко рассматривается как один из важнейших персональных компьютеров всех времен из-за его роли в популяризации домашних вычислений и влияния на последующую разработку программного обеспечения . [3] [4] [5] [6] [7]
Apple II был разработан в первую очередь Стивом Возняком . Система основана на 8-битном микропроцессоре MOS Technology 6502. Джерри Мэнок спроектировал пенопластовый пластиковый корпус, [8] Род Холт разработал импульсный источник питания , [9] в то время как Стив Джобс не принимал участия в проектировании компьютера. [10] Он был представлен Джобсом и Возняком на выставке West Coast Computer Faire 1977 года и знаменует собой первый запуск Apple компьютера, нацеленного на потребительский рынок — брендированный для американских домохозяйств, а не для бизнесменов или любителей компьютеров. [11]
.jpg/1280px-Home_or_Personal_Computers_from_1977_-_Commodore_PET_2001,_Apple_II,_TRS-80_Model_I,_together_called_'Trinity77'_(edited_image).jpg)
Журнал Byte назвал Apple II, Commodore PET 2001 и TRS-80 «Троицей 1977 года». [12] Поскольку отличительной чертой Apple II была возможность отображать цветную графику, логотип Apple был переделан и теперь отображает целый спектр цветов. [13] [14]
Apple II был первым в серии компьютеров, которые собирательно именовались именем Apple II . За ним последовали Apple II+ , Apple IIe , Apple IIc , Apple IIc Plus и 16-битный Apple IIGS — все они оставались совместимыми. Производство последней доступной модели, Apple IIe, прекратилось в ноябре 1993 года. [15]
К 1976 году Стив Джобс убедил дизайнера продуктов Джерри Мэнока (который ранее работал в Hewlett Packard, проектируя калькуляторы) создать «оболочку» для Apple II — гладкий корпус, вдохновленный кухонными приборами, который скрывал внутреннюю механику. [11] Самые ранние компьютеры Apple II собирались в Кремниевой долине , а затем в Техасе; [16] печатные платы производились в Ирландии и Сингапуре . Первые компьютеры поступили в продажу 10 июня 1977 года [17] [18] с микропроцессором MOS Technology 6502, работающим на частоте 1,023 МГц ( 2 ⁄ 7 цветовой поднесущей NTSC ) , двумя игровыми манипуляторами [19] (поставлялись в комплекте до 1980 года, когда было установлено, что они нарушают правила FCC ), [20] 4 КБ ОЗУ , интерфейсом аудиокассеты для загрузки программ и хранения данных и языком программирования Integer BASIC, встроенным в ПЗУ . Видеоконтроллер отображал на экране 24 строки по 40 столбцов монохромного текста, состоящего только из заглавных букв (исходный набор символов соответствует символам ASCII от 20h до 5Fh ) , с композитным видеовыходом NTSC , пригодным для отображения на видеомониторе или на обычном телевизоре (с помощью отдельного радиочастотного модулятора ).
Первоначальная розничная цена компьютера с 4 КБ ОЗУ составляла 1298 долларов США (что эквивалентно 6530 долларам США в 2023 году) [21], а с максимальным объемом ОЗУ 48 КБ она составляла 2638 долларов США (что эквивалентно 13 260 долларам США в 2023 году) [22]. Чтобы отразить возможности цветной графики компьютера , логотип Apple на корпусе имеет радужные полосы, [23] которые оставались частью корпоративного логотипа Apple до начала 1998 года. Возможно, наиболее важным является то, что Apple II стал катализатором для персональных компьютеров во многих отраслях; он открыл двери для программного обеспечения, продаваемого потребителям. [11]
Некоторые аспекты дизайна системы были созданы под влиянием аркадной видеоигры Breakout (1976) компании Atari, Inc. , разработанной Возняком, который сказал: «Многие функции Apple II вошли, потому что я разработал Breakout для Atari. Я разработал его в аппаратном обеспечении. Теперь я хотел написать его в программном обеспечении». [24] Это включало его проектирование цветной графической схемы, добавление поддержки игрового манипулятора и звука, а также графических команд в Integer BASIC , с помощью которых он написал Brick Out , программный клон его собственной аппаратной игры. [25] Возняк сказал в 1984 году: «По сути, все игровые возможности были добавлены только для того, чтобы я мог продемонстрировать знакомую мне игру — Breakout — в Homebrew Computer Club . Это был самый радостный день в моей жизни, [когда] я продемонстрировал Breakout — полностью написанный на BASIC. Для меня это казалось огромным шагом. После разработки аппаратных аркадных игр я знал, что возможность программировать их на BASIC изменит мир». [26]
В выпуске журнала Byte за май 1977 года Стив Возняк опубликовал подробное описание своей конструкции; статья начиналась словами: «Для меня персональный компьютер должен быть небольшим, надежным, удобным в использовании и недорогим». [27]
В Apple II использовались особые инженерные решения для экономии оборудования и снижения затрат, такие как:
Текстовые и графические экраны имеют сложную компоновку. Например, строки развертки не хранились в последовательных областях памяти. Сообщается, что эта сложность была вызвана пониманием Возняком того, что метод позволит обновлять динамическую оперативную память в качестве побочного эффекта (как описано выше). Этот метод не имел накладных расходов на то, чтобы программное обеспечение вычисляло или искало адрес требуемой строки развертки, и избегал необходимости в значительном дополнительном оборудовании. Аналогично, в графическом режиме высокого разрешения цвет определяется положением пикселя и, таким образом, может быть реализован в программном обеспечении, экономя Возняку чипы, необходимые для преобразования битовых шаблонов в цвета. Это также позволило рисовать текст с субпиксельной визуализацией , поскольку оранжевые и синие пиксели появляются на экране на половину ширины пикселя дальше вправо, чем зеленые и фиолетовые пиксели. [28]
Apple II сначала использовал кассетное хранилище данных , как и большинство других микрокомпьютеров того времени. В 1978 году компания представила внешний 5+Дисковод для гибких дисков размером 1 ⁄ 4 дюйма , называемый Disk II (стилизованный как Disk ][), подключается через плату контроллера, которая вставляется в один из слотов расширения компьютера(обычно слот 6). Интерфейс Disk II, созданный Возняком, считается инженерным шедевром благодаря своей экономичности электронных компонентов. [29] [30]
Подход, использованный в контроллере Disk II, типичен для разработок Возняка. С несколькими небольшими логическими микросхемами и дешевой PROM ( программируемой постоянной памятью ) он создал функциональный интерфейс гибкого диска за часть стоимости компонентов стандартных конфигураций схем.
Первые серийные компьютеры Apple II имели корпуса, отлитые вручную; в них были видны пузырьки и другие комки из-за несовершенного процесса формования пластика, который вскоре был заменен на машинное формование. [31] Кроме того, первоначальная конструкция корпуса не имела вентиляционных отверстий, что приводило к сильному накоплению тепла от печатной платы и приводило к размягчению и провисанию пластика. Apple добавила вентиляционные отверстия в корпус в течение трех месяцев после производства; клиенты с оригинальным корпусом могли заменить их бесплатно.
Печатная плата Apple II претерпела несколько изменений, поскольку Стив Возняк вносил в нее изменения. Самая ранняя версия была известна как Revision 0, и первые 6000 проданных единиц использовали ее. Более поздние изменения добавили схему Color Killer для предотвращения цветной окантовки, когда компьютер находился в текстовом режиме, а также изменения для повышения надежности ввода-вывода кассеты. Apple II версии 0 включались в неопределенном режиме и имели мусор на экране, требуя от пользователя нажатия Reset. Это было устранено в более поздних изменениях платы. Apple II версии 0 могли отображать только четыре цвета в режиме высокого разрешения, но Возняк смог увеличить это количество до шести цветов высокого разрешения в более поздних изменениях платы. (Технически их было восемь, но были видны только шесть. [2] )
На печатной плате было три банка RAM , всего 24 чипа RAM. Оригинальные Apple II имели перемычки для регулировки размера RAM, а конфигурации RAM могли быть 4, 8, 12, 16, 20, 24, 32, 36 или 48 KiB. Три наименьшие конфигурации памяти использовали 4kx1 DRAM , а более крупные использовали 16kx1 DRAM или смесь банков по 4 килобайта и 16 килобайт (чипы в любом банке должны быть одинакового размера). Ранние модели Apple II+ сохранили эту функцию, но после падения цен на DRAM Apple перепроектировала печатные платы без перемычек, так что поддерживались только чипы 16kx1. Несколько месяцев спустя они начали поставлять все машины с полным комплектом DRAM объемом 48 KiB.
В отличие от большинства машин, все интегральные схемы на печатной плате Apple II были установлены в гнезда. Хотя это и удорожало производство и создавало вероятность того, что ослабленные микросхемы приведут к сбоям в работе системы, было сочтено предпочтительным вариантом, чтобы упростить обслуживание и замену неисправных микросхем.
Печатная плата Apple II не имеет никаких средств для генерации запроса на прерывание , хотя карты расширения могут его генерировать. Программный код должен был остановить все, чтобы выполнить любую задачу ввода-вывода ; как и многие другие особенности компьютера, это было вызвано соображениями стоимости и предположением Стива Возняка, что прерывания не нужны для игр или использования компьютера в качестве учебного пособия.
Цвет на серии Apple II использует особенность стандарта телевизионного сигнала NTSC , что сделало цветной дисплей относительно простым и недорогим для реализации. Первоначальная спецификация телевизионного сигнала NTSC была черно-белой. Цвет был добавлен позже путем добавления сигнала поднесущей частотой 3,58 МГц, который частично игнорировался черно-белыми телевизорами. Цвет кодируется на основе фазы этого сигнала по отношению к опорному сигналу цветовой синхронизации . Результатом является то, что положение, размер и интенсивность серии импульсов определяют цветовую информацию. Эти импульсы могут быть преобразованы в пиксели на экране компьютера с возможностью использования составных артефактных цветов .
Дисплей Apple II обеспечивает два пикселя на цикл поднесущей. Когда опорный сигнал цветовой синхронизации включен и компьютер подключен к цветному дисплею, он может отображать зеленый цвет, показывая один чередующийся шаблон пикселей, пурпурный цвет с противоположным шаблоном чередующихся пикселей и белый цвет, размещая два пикселя рядом друг с другом. Синий и оранжевый доступны путем настройки смещения пикселя на половину ширины пикселя относительно сигнала цветовой синхронизации. Дисплей с высоким разрешением обеспечивает больше цветов, сжимая больше (и более узких) пикселей в каждый цикл поднесущей.
Режим отображения грубой графики с низким разрешением работает по-другому, поскольку он может выводить шаблон точек на пиксель, чтобы предложить больше вариантов цвета. Эти шаблоны хранятся в ПЗУ генератора символов и заменяют битовые шаблоны текстовых символов, когда компьютер переключается в режим графики с низким разрешением. Текстовый режим и режим графики с низким разрешением используют одну и ту же область памяти, и для обоих используется одна и та же схема.
Одна страница HGR занимала 8 КБ ОЗУ; на практике это означало, что пользователю требовалось не менее 12 КБ общей ОЗУ для использования режима HGR и 20 КБ для использования двух страниц. Ранние игры Apple II периода 1977–79 годов часто запускались только в текстовом режиме или режиме низкого разрешения, чтобы поддерживать пользователей с небольшими конфигурациями памяти; HGR не поддерживался играми повсеместно до 1980 года.
Вместо специального чипа синтеза звука Apple II содержит схему переключения, которая может издавать только щелчок через встроенный динамик или гнездо линейного выхода. Более сложные звуки, такие как музыка или аудиосэмплы, генерируются программным обеспечением, вручную переключающим динамик на соответствующей частоте. Эта техника требует тщательного и точного расчета времени, что затрудняет отображение движущейся графики во время воспроизведения звука. Позднее были выпущены сторонние карты расширения , которые решили эту проблему.
Похожая техника используется для хранения кассет: выход кассеты работает так же, как динамик, а вход использует простой детектор пересечения нуля в качестве 1-битного аудиоцифровщика. Процедуры в ПЗУ машины кодируют и декодируют данные в частотной манипуляции для кассеты.
Первоначально Apple II поставлялся с Integer BASIC, закодированным в микросхемах ПЗУ материнской платы . Написанный Возняком интерпретатор позволял пользователям писать программные приложения без необходимости приобретать дополнительные утилиты для разработки. Написанный для программистов игр и любителей, язык поддерживал только кодирование чисел в 16-битном целочисленном формате. Поскольку он поддерживал только целые числа от -32768 до +32767 (знаковое 16-битное целое число), он был менее пригоден для бизнес-программного обеспечения, и Apple вскоре получила жалобы от клиентов. Поскольку Стив Возняк был занят разработкой оборудования Disk II, у него не было времени модифицировать Integer BASIC для поддержки плавающей точки. Вместо этого Apple лицензировала Microsoft 6502 BASIC для создания Applesoft BASIC .
Пользователи дисков обычно приобретали так называемую языковую карту, которая имела Applesoft в ПЗУ и располагалась ниже Integer BASIC ROM в системной памяти. Пользователь мог переключаться между BASIC, печатая FPили INTв приглашении BASIC. Apple также предлагала другую версию Applesoft для пользователей кассет, которая занимала мало памяти и запускалась с помощью LOADкоманды в Integer BASIC.
В комплект поставки Apple II входил монитор машинного кода с командами для отображения и изменения оперативной памяти компьютера, либо по одному байту за раз, либо блоками по 256 байт сразу. Это позволяло программистам писать и отлаживать программы машинного кода без дальнейшего программного обеспечения для разработки. Компьютер включается в ПЗУ монитора, отображая подсказку *. Оттуда Ctrl+ Bвводит BASIC, или программа на машинном языке может быть загружена с кассеты. Программное обеспечение диска может быть загружено с помощью +, за которым следует , ссылаясь на слот 6, который обычно содержал контроллер Disk II.CtrlP6
Вскоре на диске был предложен ассемблер 6502, [32] а позднее стали доступны компилятор UCSD и операционная система для языка Pascal . Для системы Pascal требуется карта RAM объемом 16 КБ, установленная в позицию языковой карты (слот расширения 0) в дополнение к полным 48 КБ памяти материнской платы.
Первые 1000 или около того компьютеров Apple II были отправлены в 1977 году с 68-страничным мимеографированным "Apple II Mini Manual", вручную переплетенным с латунными бумажными скрепками. Это стало основой для Apple II Reference Manual, который стал известен как Red Book из-за своей красной обложки, опубликованной в январе 1978 года. Всем существующим клиентам, которые прислали свои гарантийные талоны, были отправлены бесплатные копии Red Book. Apple II Reference Manual содержал полную схему всей схемы компьютера и полный исходный листинг прошивки ROM "Monitor", которая служила BIOS машины .
Руководство пользователя Apple II, подписанное Стивом Джобсом в 1980 году, с надписью «Джулиан, твое поколение — первое, которое выросло с компьютерами. Иди и измени мир». Продано на аукционе за 787 484 доллара в 2021 году. [33]
Оригинальный Apple II поставлялся с 8 КБ ПЗУ , содержащим вариант BASIC под названием Integer BASIC , а также резидентный монитор под названием Apple System Monitor. Первоначально для хранения данных была доступна только кассетная лента , которая считалась слишком медленной и ненадежной для использования в бизнесе. В конце 1977 года Apple начала разрабатывать дисковод Disk II и требовала операционной системы для его использования. Существующим стандартом в то время был CP/M , но из-за несовместимости с процессором 6502 и предполагаемой неуклюжести Apple заключила контракт с Shepardson Microsystems на 13 000 долларов на написание Apple DOS . [34] [35] В Shepardson Пол Лоутон разработал программное обеспечение всего за 35 дней, что было удивительно коротким сроком даже для того времени. [36] Disk II и Apple DOS были выпущены в конце 1978 года. Окончательной и самой популярной версией этого программного обеспечения была Apple DOS 3.3.
Apple DOS был заменен ProDOS , который поддерживал иерархическую файловую систему и более крупные устройства хранения. С дополнительной сторонней картой расширения на базе Z80 [37] Apple II мог загрузить операционную систему CP/M и запустить WordStar , dBase II и другое программное обеспечение CP/M.
В 1977 году Apple выпустила Applesoft BASIC — более продвинутый вариант языка, который пользователи могли использовать вместо Integer BASIC для получения дополнительных возможностей, таких как возможность использования чисел с плавающей точкой .
Некоторое коммерческое программное обеспечение Apple II поставлялось на самозагружающихся дисках и не использовало стандартные форматы дисков DOS. Это препятствовало копированию или изменению программного обеспечения на дисках и повышало скорость загрузки.
Когда Apple II впервые поступил в продажу в июне 1977 года, для слотов не было карт расширения. Это означало, что у пользователя не было возможности подключить модем или принтер. Одним из популярных трюков было подключение телетайпа к выходу кассеты.
Открытая архитектура Возняка и многочисленные слоты расширения Apple II допускали широкий спектр сторонних устройств, включая периферийные карты , такие как последовательные контроллеры , контроллеры дисплеев, платы памяти, жесткие диски, сетевые компоненты и часы реального времени . Существовали подключаемые карты расширения , такие как Z-80 SoftCard , которые позволяли Apple II использовать процессор Z80 и запускать программы для операционной системы CP/M , [37] включая базу данных dBase II и текстовый процессор WordStar . Карта Z80 также позволяла подключаться к модему и, таким образом, к любым сетям, к которым пользователь мог иметь доступ. В первые дни такие сети были редки. Но они значительно расширились с развитием систем досок объявлений в более поздние годы. Также существовала сторонняя карта 6809 , которая позволяла запускать OS-9 Level One. Звуковые карты сторонних производителей значительно улучшили аудиовозможности, позволяя выполнять простой синтез музыки и функции преобразования текста в речь. Карты ускорения Apple II удваивали или учетверяли скорость компьютера.
Ранние модели Apple II часто продавались с Sup'R'Mod , который позволял просматривать композитный видеосигнал на телевизоре.
Радиоэлектронная промышленность Советского Союза разработала компьютер Агат, совместимый с Apple II . Было выпущено около 12 000 моделей Агат 7 и 9, и они широко использовались в советских школах. [38] Компьютеры Агат 9 могли работать в режимах совместимости с «Apple II» и в собственных режимах. Режим «Apple II» позволял запускать более широкий спектр (предположительно пиратского) программного обеспечения для Apple II, но за счет меньшего объема оперативной памяти. Из-за этого советские разработчики предпочитали собственный режим режиму совместимости с «Apple II».
В 1978 году Боб Бишоп из Apple Computer, Inc. запрограммировал 9 компьютеров Apple II для запуска игрового поля в телевизионном игровом шоу Tic-Tac-Dough ;. [39] Каждый компьютер Apple отвечал за отображение различного содержимого для каждого поля игрового поля (категория, X, O, бонусные игровые номера и суммы, TIC, TAC или Dragon, а также отображение пользовательских сообщений и активной заставки) и, в свою очередь, управлялся системой Altair 8800. Это было первое игровое шоу, в котором использовалась компьютерная графика. [40]
Джесси Адамс Стайн писал: «Как первая компания, выпустившая микрокомпьютер «бытового назначения», Apple Computer предлагает нам четкое представление об этом переходе от машины к устройству ». Но компании также пришлось «договариваться об отношении своих потенциальных покупателей, принимая во внимание социальные опасения по поводу внедрения новых технологий в различных контекстах. Офис, дом и «офис в доме» были вовлечены в эти меняющиеся сферы гендерных стереотипов и технологического развития». [41] Увидев грубый, обмотанный проводами прототип, продемонстрированный Возняком и Стивом Джобсом в ноябре 1976 года, [19] Byte предсказал в апреле 1977 года, что Apple II «может стать первым продуктом, который полностью можно квалифицировать как «бытовой компьютер»… законченная система, которая покупается в магазине, забирается домой, подключается и используется». Особенно впечатлили журнал возможности цветной графики компьютера. [42] Журнал опубликовал благоприятный обзор компьютера в марте 1978 года, заключив: «Для пользователя, которому нужна цветная графика, Apple II — единственный практичный выбор, доступный в классе «бытовых» компьютеров». [19]
Personal Computer World в августе 1978 года также назвал цветную возможность сильной стороной, заявив, что «главная причина, по которой кто-либо покупает Apple II, несомненно, заключается в цветной графике». Упоминая «странность» артефактных цветов, которые производили вывод, «который не всегда является тем, что хочется делать», журнал отметил, что «ни у кого нет такой цветной графики по такой цене». Журнал похвалил сложное программное обеспечение монитора, пользовательскую расширяемость и исчерпывающую документацию. Автор пришел к выводу, что «Apple II — очень многообещающая машина», которая «была бы еще большим соблазном, если бы ее цена была немного ниже... на данный момент цвет — это Apple II». [43]
Хотя он хорошо продавался с самого начала, изначально рынок был ориентирован на любителей и компьютерных энтузиастов. Продажи экспоненциально расширились на деловой и профессиональный рынок, когда в середине 1979 года была выпущена программа для работы с электронными таблицами VisiCalc . VisiCalc считается определяющим приложением-убийцей в индустрии микрокомпьютеров.
К концу 1977 года объем продаж Apple за финансовый год составил 775 000 долларов , включая продажи Apple I. Это ставит Apple явно позади других представителей «святой троицы» TRS-80 и Commodore PET, хотя TRS-80 был выпущен последним из трех. [44] Однако в течение первых пяти лет работы доходы удваивались примерно каждые четыре месяца. В период с сентября 1977 года по сентябрь 1980 года годовой объем продаж вырос с 775 000 долларов до 118 миллионов долларов . [45] В этот период единственными продуктами компании были Apple II и его периферийные устройства, аксессуары и программное обеспечение.
В 2006 году журнал PC World написал, что Apple II — лучший ПК всех времен. [46]
Первые компьютеры Apple II, в которых была только материнская плата, были отправлены 10 мая 1977 г. для тех, кто хотел добавить свой собственный корпус, клавиатуру и блок питания (или хотел обновить свою «систему» Apple-1 до последней и лучшей). Месяц спустя, 10 июня 1977 г., Apple начала поставлять полные системы Apple II.
{{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )Однако некоторые производители выпускают платы сопроцессора Z80, которые подключаются к Apple II.
