Галаксія (комп'ютер)

Galaksija (серб. Галаксија, укр. Галаксія) — саморобний 8-розрядний домашній комп'ютер, розроблений журналістом і винахідником Войєю Антоничем^[sr] (Сербія). Комп'ютер був описаний у спеціальному випуску «Комп'ютери у вашому домі» (серб. «Računari u vašoj kući»)^[1] популярного наукового журналу «Galaksija», опублікованому в грудні 1983 року в Белграді. Комп'ютер поширювався у формі комплекту «зроби сам», але його можна було зібрати й повністю самостійно. Пізніше комп'ютер пропонувався і в повністю зібраному вигляді.

Повністю зібраний комп'ютер на виставці BalCCon2k14 в Новому Саді

Історія

На початку 1980-х югославські закони перешкоджали імпорту комп'ютерів до країни^[2]. Крім того, навіть найдешевші західні комп'ютери того часу коштували кілька місячних зарплат югославського робітника. З цих причин, хоча багато хто й хотів б мати домашній комп'ютер, мало хто міг це собі дозволити; а коли й могли — це був зазвичай ZX Spectrum або Commodore 64. Але при цьому в країні існувала розвинена електронна промисловість, отримання електронних компонентів з Заходу теж не було великою проблемою.

За словами самого Войї Антонича^[3], відпочиваючи в готелі міста Рисан, він вивчав документацію процесора CDP1802^[en] і думав про можливість формування зображення засобами центрального процесора. Хоча CDP1802 і був для цього занадто примітивним, можливості Zilog Z80 здавалися цілком достатніми. До повернення в Белград у Войї вже була концептуальна діаграма комп'ютера, процесор якого керує генеруванням зображення. Звичайно, такий підхід дуже знижував продуктивність машини, зате значно спрощував схему і зменшував вартість.

Наступним кроком було знайти журнал, готовий опублікувати отриману схему. Очевидним вибором був журнал «SAM», що виходив у Загребі, але з огляду на попередній негативний досвід співпраці, довелося шукати інші варіанти. Науково-популярний журнал «Galaksija» здавався невідповідним, але виявилося що його редакція працює над спеціальним випуском, присвяченим комп'ютерам^[3]. Войя Антонич запропонував автору випуску, Деяну Ристановичу (серб. Dejan Ristanović) опублікувати повні інструкції в дусі «зроби сам». Спеціальний 100-сторінковий випуск програми «Комп'ютери у вашому домі» вийшов у грудні 1983 року (хоча й був датований січнем 1984-го)^[1]. За словами самого Деяна Ристановича, тираж 30 000 примірників журналу був розкуплений за кілька тижнів, і його довелося двічі додруковувати^[4][5].

У грудні 1993 року на зустрічі в редакції журналу висловлювалися припущення про те, скільки комп'ютерів буде зібрано за цими інструкціями. Говорилося про цифри від декількох сотень до тисячі (останнє припущення викликало сміх)^[3]. Пізніше виявилося, що реальна кількість замовлених комплектів комп'ютера перевищила 8000^[4]; число зібраних комп'ютерів могло бути більшим за рахунок тих, хто не замовляв ні друкованих плат, ні прошитих ПЗП.

Ціна набору для складання в мінімальній комплектації (тільки ПЗП A, 4 КБ ОЗП) 1984 року складала 45 500 динар^[6].

Компоненти набору для складання вироблялися і постачалися з різних джерел: MIPRO^[en] й Електроніка, спільно з Інститутом електроніки та вакуумної технології — постачали друковані плати і клавіатури; Mikrotehnika (Ґрац) — інтегральні схеми; Войя Антонич особисто прошивав усі ПЗП; співробітники редакції журналу «Галаксі» готували друковані матеріали і організовували розсилання замовникам. Пізніше інститут, відповідальний за підготовку шкільних підручників і посібників, спільно з Elektronika Inženjering почали масове виробництво комп'ютерів «Galaksija» для постачання в школи^[7].

Хоча «Galaksija» за своїми можливостями й не можна порівняти з комерційними комп'ютерами того ж часу, але він справив важливий локальний вплив^[8]. Багато ентузіастів вивчали роботу комп'ютерів на цьому прикладі — він виявився хорошим інструментом для вивчення та експериментування.

Подальший розвиток лінійки продовжився з появою 5 функціональних прототипів, проте в зв'язку з їх уже моральним і технічним старінням роботи над ними припинилися 1995 року. Всі вони були викинуті, проте незабаром у погребі будинку Антонича було знайдено один вцілілий прототип, який було передано до музею науки і техніки Белграда^[9].

Технічні характеристики

• Центральний процесор: Zilog Z80 А на тактовій частоті 3,072 МГц
• Пам'ять: з адресованого простору 64 КБ, перші 8 КБ відводяться під ПЗП, інші під ОЗП
  • ПЗП A: 4 КБ — завантажувач, відеогенератор, Galaksija BASIC^[10]
  • ПЗП B (за бажанням): 4 КБ — додаткові команди Galaksija BASIC, асемблер, монітор
  • ПЗП знакогенератора: 2 КБ
  • ОЗП : 2-6 КБ статичного ОЗП у базовій моделі, розширюване до 54 КБ
• Відеорежим: тільки текстовий, 32 × 16 символів, монохромний
• Псевдографіка: 2×3 крапки на символ, 64×48 крапок всього
• Клавіатура: 54 клавіші
• Звук: відсутній у первісній специфікації, але може бути отриманий через магнітофонний вихід
• Пристрій зберігання даних: побутовий касетний магнітофон, швидкість запису 280 біт/с
• інтерфейси:
  • Системний порт: 44 виводи
  • Порт магнітофона — DIN-роз'єм
  • Відеовихід у форматі PAL — DIN-роз'єм, чорно-білий відеосигнал
  • Високочастотний відеовихід — RCA -роз'єм

Особливості

Galaksija BASIC

Galaksija BASIC — це інтерпретатор мови BASIC, код якого частково заснований на Microsoft Level 1 BASIC. Після низки змін і поліпшень, від оригіналу залишився лише код реалізації команд управління і код операцій з числами з рухомою комою^[3].

Інтерпретатор використовував 3 спеціальні символи і 33 зарезервовані слова^[11]. ПЗП B доповнював мову ще одним спецсимволом і 22 командами (зокрема тригонометричними функціями).

Інтерпретатор BASIC видавав лише кілька повідомлень про помилки: WHAT? (синтаксична помилка), HOW? (неправильний параметр) і SORRY (не вистачило пам'яті)^[11] — це було зроблено для економії пам'яті ПЗП. Деякі стандартні команди BASIC були замінені (BYTE замість PEEK/POKE, OLD замість LOAD тощо) — для того, щоб більше ключових слів починалося з різних літер; інтерпретатор дозволяв скорочувати команди, записуючи першу букву і крапку (наприклад, P. замість PRINT).

Знакогенератор

Набір символів комп'ютера — дещо модифікований (локалізований) варіант ASCII :

• Букви в нижньому регістрі відсутні
• Коди 91-94 відповідають символам сербської мови : Č, Ć, Ž і Š. Буква «Đ» була відсутня і зазвичай замінювалося на «DJ»
• 64 коди використовувалися для символів псевдографіки у вигляді матриці 2×3 крапки
• Коди символів 64 і 39 використовувалися як дві половини логотипу компанії Elektronika Inženjering, який зображувався перед запрошенням «READY»

У ПЗП знакогенератора кожен символ являв собою матрицю 8×13 крапок.

Відео

Комп'ютер не мав окремого набору мікросхем для формування відеосигналу, натомість більшу частину роботи з формування відеосигналу брав на себе центральний процесор, використовуючи окремий регістр зсуву. На початку 57-го рядка півкадру спрацьовувало переривання, в ході обробки якого процесор формував 208 рядків зображення^[2]. 512 байт ОЗП використовувалася для зберігання символів, що складали поточний екран. Процесор брав зі знакогенератора байт чергового 8-піксельного рядка символу, і передавав його регістру зсуву, який, у свою чергу, побітово віддавав цей байт на відеовихід.

Приблизно 2/3 процесорного часу використовувалося для формування зображення^[6], що звичайно дуже позначалося на швидкодії машини. Під час запису і читання даних з касети відеовихід відключався. В BASIC також була можливість відключати зображення для роботи в «швидкому» режимі.

Оскільки відеосигнал формувався програмно, була можливість взяти на себе формування зображення, і деякі програми користувалися цією можливістю^[2], наприклад, для виведення символів із власного знакогенератора. Маючи досить пам'яті навіть без апаратних переробок можна було виводити графіку більш високої роздільної здатності^[12] — до 256 × 208 пікселів — це вимагало 6144 байт відеопам'ять.

Порт магнітофона

Касетний вхід був досить простим і використовував лише кілька елементів для контролю рівня вхідного сигналу. Одержуваний 1-бітний сигнал подавався на ту ж мікросхему, що відповідала за клавіатуру, тому на програмному рівні магнітофонний вхід виглядав як послідовність швидких натиснень/відпускань клавіші.

Спочатку не передбачалася що комп'ютер буде видавати звук, тому більшість програм не розраховували на це. Однак, вихідний порт магнітофона можна було використовувати як 1-бітний вихіду на динамік^[2].

Galaksija Plus

Galaksija Plus — поліпшена версія комп'ютера «Galaksija», розроблена Ненандом Дуничем (серб. Nenad Dunjić) і Міланом Тадичем (серб. Milan Tadić) 1985 року^[6][13]. Метою було розширити можливості оригінальної машини, зберігши низьку вартість і простоту складання.

Відмінності Galaksija Plus від Galaksija:

• Замість статичного ОЗП застосовано динамічний, обсяг ОЗП розширено до 48 КБ
• Швидкість читання/запису на касету збільшено до 1200 біт/с
• Крім стандартного текстового режиму, додано монохромний графічний 256×208 пікселів
• Звук: 3-канальний, з використанням мікросхеми генератора звуку AY-3-8912
• Додано ПЗП C — містить код, специфічний для Galaksija Plus, зокрема, код для роботи графічного режиму
• Додано два паралельні порти введення-виведення

Комп'ютер вироблявся в Institute for School Books and Teaching Aids і продавався за ціною в 140 000 динар^[6].

Програмне забезпечення

Код прошивок ПЗП, а також інші програми для комп'ютера були опубліковані в серії випусків «Комп'ютери у вашому домі» журналу Galaksija, у вигляді шістнадцяткових дампів. Крім цього, програми та статті про комп'ютер публікувалися в журналах Svet Kompjutera і Moj Mikro^[14].

Користувачі також створювали програми і обмінювалися ними, всього бібліотека програм налічує понад 100 найменувань, значна частина з яких — ігри^[15][16].

В середині 1980-х програми для комп'ютера протягом трьох років транслювалися по «Радіо Белград» у програмі Ventilator 202^[8][5].

Емуляція

• Galaxy Win — емулятор комп'ютера під Windows^[17]
• Galaxy — емулятор під DOS^[18]
• Мультисистемний емулятор MAME містить драйвери galaxy і galaxyp
• Galaksija Emulator для комп'ютера ZX Spectrum 128K^[19]

Також існують і апаратні репліки комп'ютера на більш сучасній елементній базі:

• μGalaksija — «Galaksija» на FPGA^[20]