SAM Coupé (произносится как /sæm ku:peɪ/ в соответствии с оригинальным британским английским брендом) — это 8-битный британский домашний компьютер , производимый компанией Miles Gordon Technology ( MGT ), базирующейся в Суонси , Великобритания , и выпущенный в декабре 1989 года.
Он был основан и разработан с учетом режима совместимости с ZX Spectrum 48K с влиянием проекта Loki [1] и продавался как логическое обновление Spectrum с увеличенной памятью, графическими и звуковыми возможностями, встроенной поддержкой периферийных устройств ( дискета , MIDI , джойстик , световое перо / световой пистолет и фирменная мышь ).
Включение поддержки более высоких графических режимов позволило создать текстовое представление с 80 столбцами , предоставив платформу для поддержки производительности и приложений CP/M с помощью дополнительного программного обеспечения.
Основанная на 8-битной технологии в то время, когда 16-битные домашние компьютеры были более распространены, в сочетании с отсутствием коммерческого программного обеспечения, это привело к коммерческому провалу. [2] [3]
Когда в июне 1990 года MGT перешла в управление [4], были предприняты еще две попытки перезапустить компьютер и бренд, сначала под управлением SAM Computers Limited [5] , а затем в ноябре 1992 года под управлением West Coast Computers , компании, выделенной из Format Publications , которая просуществовала до ликвидация в 2005 году. [6]
.jpg/1280px-SAM_Coup%C3%A9_-_side_(modified_bg_etc).jpg)
По словам Алана Майлза , SAM с заглавной буквы — это аббревиатура от «Some Amazing Micro» .
Также сообщалось, что это связано с «Некоей удивительной машиной».
Прозвище «Купе» имеет два источника: один из них — мороженое с фруктами под названием «Ice Cream Coupé», а другой — потому, что в профиль машина напоминает автомобиль фастбэк с ногами вместо колес. [7] [8]
Аппаратное обеспечение SAM Coupé было разработано Брюсом Гордоном из Miles Gordon Technology . Компьютер включал в себя специальный чип для управления дисплеем, памятью и функциями ввода-вывода. Первоначально он был прототипирован с использованием логических микросхем серии 7400 с проволочной обмоткой , а затем был произведен как ASIC с вентильной матрицей VLSI VGT-200 . [9] [10]
Машина основана на процессоре Z80B с тактовой частотой 6 МГц и ASIC на 10 000 вентилей . ASIC выполняет в компьютере ту же роль, что и ULA в ZX Spectrum. ЦП Z80B получает доступ к выбранным частям большого пространства памяти в своем адресном пространстве размером 64 КБ, разбивая его на банки по 16 КБ и используя регистры ввода-вывода для выбора страниц памяти, сопоставленных с каждым банком по 16 КБ.
Базовая модель SAM Coupé имеет 256 КиБ ОЗУ , с возможностью внутреннего расширения до 512 КиБ через разъем на основной плате, доступный через люк внизу, а также до 4 МБ внешней памяти, добавляемых пакетами по 1 МБ через евроразъем [11] на задняя часть системы.
Компьютер имеет прямое подключение к кассетному магнитофону для хранения данных, но два 3,5-дюймовых флоппи- дисковода также могут быть установлены внутри корпуса или снаружи с помощью интерфейса.
SAM Coupé был разработан в первую очередь для рынка Великобритании и разработан на основе телевизионного стандарта PAL , который обновляется со скоростью 50 кадров в секунду. В отличие от стандартного сигнала PAL, который чередуется, SAM предназначен для излучения двух одинаково расположенных полей со скоростью 50 кадров в секунду, что дает что-то ближе к 312-строчному прогрессивному сигналу, чем 625-строчные чересстрочные телевизионные сигналы, распространенные в Великобритании в то время.
Дисплей окружен большой рамкой, обеспечивающей безопасную зону отображения для ЭЛТ-телевизоров той эпохи. Цвет этой области можно изменить программно, используя порт BORDER для выбора цвета из палитры.
SAM Coupé имеет четыре режима отображения: [12]
Режимы «атрибутов» заимствовали свой дизайн из ZX Spectrum , где растровое изображение используется для выбора между цветом бумаги и чернил из двух групп по восемь цветов. Используемая группа выбирается флажком «яркость». Цветной блок также можно настроить на «мигание», то есть попеременно использовать два цвета, используемые для бумаги и чернил.
Во всех режимах используются таблицы поиска цветов на основе палитр , выбирающие из палитры из 128 цветов . Значения палитры состоят из 2 битов для каждого из красного, зеленого и синего компонентов, а также дополнительного бита, который увеличивает интенсивность всех трех компонентов на полшага (бит «яркости»).
ASIC можно настроить на генерацию прерываний при появлении строки на дисплее, что позволяет без особых усилий синхронизировать видеоэффекты с определенными строками дисплея . По умолчанию он генерирует прерывание для каждого кадра. Обычно это прерывание используется для двойной буферизации кадра, считывания состояния клавиатуры/мыши и вывода музыки.
Состояние прерывания также можно получить непосредственно из регистра состояния ASIC.
Видеокодер Motorola MC1377P RGB в PAL / NTSC создает композитный видеосигнал из сигналов RGB и синхронизации машины [13] (выдаваемых ASIC) для РЧ-модулятора . [14] [10]
Нестандартный разъем дисплея SCART включает в себя как композитный, так и RGB-выход, а также сигналы для управления 16-цветным TTL- монитором.
Доступ к внутренней оперативной памяти был разделен между дисплеем и ЦП, при этом доступ к ЦП приводил к снижению скорости ( конфликт за память ), поскольку он был вынужден ждать завершения изохронного доступа к памяти ASIC . В результате процессор SAM Coupé эффективно работал лишь примерно на 14% быстрее, чем процессор ZX Spectrum, но ему приходилось выполнять гораздо больше работы в режимах SAM с высоким разрешением, чтобы воспроизвести аналогичное движение на дисплее. Экран режима 3 или режима 4 использует в четыре раза больше оперативной памяти, чем дисплей ZX Spectrum Mode 1, поэтому при его обновлении за одно и то же время приходилось выполнять в четыре раза больше работы.
Небольшой компенсацией стало простое расположение цветных пикселей в этой памяти вместо более ограниченного дисплея и памяти атрибутов ZX Spectrum. Операции низкоуровневого графического программного обеспечения могут быть намного проще, чем их эквиваленты Spectrum, и, следовательно, выполняться несколько быстрее.
Наказание за задержку из-за конфликта памяти применяется ко всем обращениям к оперативной памяти, а не только к памяти, связанной с видеосхемой (как в случае с ZX Spectrum). Аппаратные спрайты и прокрутка значительно улучшили бы производительность игр, но, к сожалению, на VLSI ASIC не было достаточно места для включения такой схемы.
Пока отрисовывалась основная область экрана размером 256×192, процессор мог обращаться к памяти только в одном из каждых 8 t-состояний. В пограничной зоне это было одно из каждых 4 t-состояний, что не влияло на многие инструкции, тайминги которых были кратны 4. В режимах 3 и 4 дисплей можно было полностью отключить, устраняя эти задержки из-за конкуренции за память на некоторое время. полная рабочая скорость 6 МГц. Конкуренция не затронула код, работающий в ПЗУ или внешней ОЗУ, хотя любой доступ к ОЗУ, выполняемый ими к общей внутренней ОЗУ, все равно будет затронут.
Набор символов включает блочную графику и международные символы . Размер шрифта можно изменить, чтобы текст отображался в 32, 64 или 85 столбцах, также возможны символы двойной высоты. [12] [15] Пользователи могут свободно определять своих собственных персонажей, создавая пользовательскую графику (UDG). Для этой цели доступно большое количество кодов символов (от 144 до 255). Блочную графику (коды от 128 до 143) можно отключить, чтобы освободить больше символов для UDG . [15]
В BASIC курсор состоит из символов Blocks Off (128/129) для нижнего и верхнего регистра соответственно, независимо от текущих настроек блоков, поэтому перезапись этих позиций также приведет к изменению курсора. Если это нежелательно, то системной переменной (SVAR) 1 можно присвоить 2-значное значение для новых символов курсора в нижнем и верхнем регистре, которые будут использоваться.
Utility Tapes и дисковая операционная система SAMDOS включали в себя загрузчик международных символьных шрифтов, позволяющий загружать дополнительные символы в область блочной графики, начиная с 128 (0x80). Это означало, что символы курсора были перезаписаны, поэтому прилагаемый загрузчик BASIC установил курсор на * и + для нижнего и верхнего регистра соответственно. [16]
В следующей таблице показано предопределенное расположение набора символов: [12] [15]
Примечания:
Шесть каналов 8- октавного стереозвука обеспечиваются микросхемой генератора звука и шума Philips SAA1099 . Машина позволяет воспроизводить звуковые сэмплы под управлением программного обеспечения, а также поддерживает четырехканальные модули Amiga Tracker с 3-битным разрешением семпла 10,4 кГц [17] и 4-битным с частотой 15,625 кГц. [18]
Для обеспечения обратной совместимости с ZX Spectrum SAM также предоставляет однобитовый канал «бипера», который можно использовать для воспроизведения простых тонов путем включения и выключения бита, как в исходном Spectrum.
Машина поставлялась с 32 КБ ПЗУ , содержащим код для загрузки машины, и интерпретатором BASIC (SAM BASIC), написанным Эндрю Райтом и находящимся под сильным влиянием его более ранней бета-версии BASIC для ZX Spectrum. ПЗУ содержали только код начальной загрузки, а вместо этого DOS загружалась с диска с помощью BOOTкоманды или F9ключа. Большинство дисков поставлялось с SAMDOS, первой DOS системы, так что их можно было загружать напрямую. Также была разработана улучшенная замена, MasterDOS, предлагающая более быстрый доступ к диску, больше файлов и поддержку часов реального времени для предоставления временных меток файлов среди многих других улучшений.
BASIC был очень продвинутым и включал код для рисования спрайтов и базовых векторных фигур, таких как линии и круги. Система координат экрана для них была переменной и могла произвольно масштабироваться и центрироваться. Была предусмотрена возможность «записи» последовательностей графических команд, чтобы их можно было позже повторить без потери скорости интерпретатора BASIC между ними.
Машина способна запускать CP/M 2.2 с использованием программного обеспечения Pro-Dos с поддержкой как дисков формата 720 килобайт , так и дисков IDE [19].
Первоначально в SAM использовались тонкие 3,5-дюймовые накопители Citizen , которые располагались под клавиатурой, образуя слоты на передней панели. Как и жесткие диски IDE , эти корпуса содержали не только диски, но и контроллеры дисков WD1772-02 , благодаря чему SAM мог использовать оба диска одновременно.
Из-за недостатка конструкции купе перезагрузка машины, когда диск остается в приводе, может привести к повреждению данных на этом диске, поскольку, пока линия RESET удерживается на низком логическом уровне, ASIC (который генерирует тактовую частоту 8 МГц) останавливается, поэтому тактовый сигнал не отправляется на контроллеры привода. [21]
Диски двойной плотности использовали формат с двумя сторонами, 80 дорожек на стороне и 10 секторов на дорожку, по 512 байт на сектор. Это дало общую емкость 800 КБ, хотя стандартный каталог занимал 20 КБ, оставляя 780 КБ свободными для пользовательских файлов. Файлы хранились в той же структуре, что и исходный интерфейс +D MGT , но с дополнительными кодами, используемыми для типов файлов SAM Coupé. Кодирование диска (NRZ), стратегия кодирования (линейная угловая скорость), а также форматы заголовков дорожек и секторов были совместимы с теми, которые использовались на IBM PC и Atari ST , и были доступны программы для чтения дисков в формате FAT . [22] [23]
Был предоставлен большой набор портов расширения, в том числе:
К порту Euroconnector купе можно было подключить до четырех устройств с помощью SAMBUS, который также имел встроенные часы. При использовании более энергоемких периферийных устройств SAMBUS требовался дополнительный источник питания. [24]
Источник питания SAM представлял собой модифицированный блок модулятора Amstrad CPC MP1/MP2 со встроенным радиочастотным модулятором, подключенным через общую розетку питания/ТВ к компьютеру. Это сделало помехи сигнала от преобразователя переменного/постоянного тока обычным явлением, и это была популярная, но совершенно неофициальная модификация, заключавшаяся в удалении модулятора и сохранении его как отдельного устройства. [25]
Эмуляция ZX Spectrum была ограничена 48K и достигалась либо с помощью прилагаемой утилиты и скелетного образа ПЗУ (не содержащего исходного кода), либо путем загрузки полной копии ПЗУ ZX Spectrum ( полученной из ZX Spectrum). Чтобы соответствовать скорости обработки ZX Spectrum (3,5 МГц), SAM Coupé вводит дополнительные состояния ожидания в режиме отображения 1 (графический режим, совместимый с ZX Spectrum), чтобы замедлить процессор, чтобы примерно соответствовать скорости этой системы.
Карта памяти модели 128K была несовместима с моделью памяти купе, и машина имела совершенно другой звуковой генератор. Некоторые игры и демоверсии можно было конвертировать, напрямую взломав код 128 КБ или используя программный патчер с расширением ОЗУ на 1 мегабайт для обеспечения адресного пространства. [26]
Поскольку Coupé не работало с той же скоростью, что и Spectrum, даже в режиме эмуляции, многие антипиратские загрузчики ленты не работали на оборудовании Coupé. Это привело к разработке MGT специального аппаратного интерфейса под названием Messenger , который мог фиксировать состояние подключенного ZX Spectrum к диску SAM Coupé для последующего воспроизведения без подключения Spectrum. Messenger подключается к сетевому порту купе и слоту расширения Spectrum. Из-за неподходящих встроенных кнопок прерывания ( NMI ) (необходимых для активации программного обеспечения Messenger) также была предоставлена неработающая карта кнопки прерывания, которая подключалась к слоту расширения купе.
