PK8002 "Elfo"

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PK8002 "Elfo"
Configuración
sistema operativo Programa de monitor incorporado (cargador)
Tipo de modelo de computadora [d]
Desarrollador NIISchetMash, Moscú
Estado URSS
año de emisión 1989
Piezas vendidas 1000−2000
RAM 64 KB
memoria persistente 4 KB
subsistema de audio 3 canales, generador de ruido, control de volumen maestro (32 niveles)
Fuente de alimentación 220 V
Periferia grabadora , impresora
dispositivo de memoria casete de audio , bloque ROM
UPC
modelo de CPU KR580VM80A
Registros de CPU (bit) ocho
Velocidad de reloj de la CPU 2,5 MHz
Resolución en píxeles monocromo 512x212, color 256×192, 16 colores programables desde una paleta de 256 colores
Modo de texto 32x24 o 32x26,5 (caracteres 8x8)
Predecesor PC8000

PK8002 Elf es una computadora de juegos ( doméstica ) soviética de 8 bits basada en el procesador KR580VM80A .

Fue desarrollado presumiblemente en 1989 en el NIISchetMash de Moscú bajo la dirección de MP Drozdov basado en el estándar japonés MSX2 . Sin embargo, como en el caso de PK8000 y MSX , los desarrolladores de PK8002 no lo hicieron completamente compatible con MSX2, ya que esto requeriría el uso de componentes extraños (lo que era difícil en ese momento): análogos del procesador Z80, Yamaha V9938 procesador de video y generador de sonido Yamaha YM2149 usado en MSX2. Como resultado, se desarrolló un diseño basado en la base del elemento soviético, repitiendo parcialmente las capacidades del MSX2, pero de hecho no es compatible con él.

PK8002 ocupó el tercer lugar en la competencia de toda la Unión para la creación de modelos prometedores de computadoras personales domésticas, realizada en 1989 por el Comité Estatal de Informática e Informática y otras organizaciones, según lo informado por la revista "Ingeniería informática y su aplicación" [ 1] .

Según los informes, PK8002 no entró en producción en serie, solo se produjeron lotes de prueba en las fábricas de Orenburg y Penza. El número total de copias emitidas está aproximadamente en el rango de 1000-2000. Sin embargo, se han creado varios programas interesantes para PC, en su mayoría juegos ("ports" de alta calidad de MSX y MSX2 - Road Fighter , Kung Fu, Putup, etc.).

Especificaciones

Dispositivo

Un intento de crear un análogo de PC bastante complejas del estándar MSX2 utilizando la "lógica fina" convencional resultó en el desarrollo de uno de los diseños más complejos entre las PC domésticas y educativas soviéticas: hasta 140 microcircuitos están ubicados en una placa PK8002 . y solo 10 de ellos son chips de memoria ( RAM y ROM ) y alrededor de una docena más: BIS del procesador , puertos paralelos, generador de sonido, PLA , DAC , etc., y los 120 restantes, la misma "pequeña lógica", incluida , entre otras cosas, una gran cantidad de contadores , multiplexores , registros , etc . Según una entrevista con M.P. Drozdov [1] , a principios de los 90, se planeó convertir docenas de microcircuitos simples en LSI (aparentemente, BMK ) hechos a la medida, después de lo cual, obviamente, se planeó comenzar la producción en masa de una computadora. Sin embargo, aparentemente, este trabajo se detuvo por la crisis económica y política de esos años, y todos los PK8002 todavía se producían en su forma original (incluso en 1993).

Aunque generalmente se considera que el PC8002 es el MSX2 , tenían controladores de video que distan mucho de ser idénticos. Sin embargo, las capacidades gráficas del PC8002 son mucho más simples [2] : la memoria de video es de solo 16 KB (MSX2 tiene al menos 64 KB) y no hay la mayoría de los modos multicolores, que solo distinguen al MSX2 de todos los competidores: 256x212 píxeles. con 256 colores para cualquier punto y 512x212 puntos con 16 colores (elegidos de una paleta de 512 colores) para cualquier punto. Por lo tanto, en el campo de los gráficos que no son de juegos, el PK8002 fue notablemente inferior a modelos como Vector-06Ts , Corvette y UKNTS .

Otras diferencias entre PK8002 y MSX/MSX2 son similares a PK8000: un procesador diferente (Soviet VM80A en lugar de Z80 ) con una frecuencia de reloj diferente (2,5 MHz en lugar de 3,58 MHz) y un generador de sonido diferente ( VI53 + DAC K572PA1 en lugar de YM2149 ) , lo que no nos permite hablar de ninguna compatibilidad con MSX2. Sin embargo, la arquitectura similar del controlador de video aún simplifica enormemente la transferencia de juegos desde MSX/MSX2, y los ejemplos disponibles de juegos para PC8002 muestran su identidad completa con los prototipos en MSX.

El generador de sonido PK8002, el chip temporizador-contador universal KR580VI53 , se registró a una frecuencia baja de 156,25 kHz, y no a 1,5-2 MHz, como en nuestras otras PC (" Vector ", " Corvette ", etc.), que un poco limitó el conjunto y el rango de frecuencias reproducibles (la frecuencia de salida de cada uno de los tres canales se formó dividiendo la frecuencia del reloj por un número entero de 16 bits), aunque la presencia de un generador de ruido de hardware y control de volumen de software, por supuesto , amplió significativamente las capacidades de sonido de la PC en comparación con otros modelos.

Sistema de video

PK8002, por mucho, tiene el sistema de video más complejo entre todas las PC soviéticas y la mayoría de las computadoras extranjeras de 8 bits - 6 modos de pantalla principal, visualización de sprites , paleta programable, selección de velocidad de fotogramas (50 o 60 Hz) , etc .d. [2]

La principal ventaja del controlador de video PK8002 es un generador de caracteres programable en color, como en los estándares MSX y MSX2 , aproximadamente similar al PK8000 . Esto le permite obtener un cambio de fondo muy rápido y fácil en el modo "texto" con una imagen bastante compleja y multicolor: hasta 16 colores diferentes en una familiaridad de 8x8 píxeles.

La segunda gran ventaja es el soporte de hardware para sprites , e implementado a un nivel muy alto ( mejor que MSX e incluso parcialmente mejor que MSX2 ), lo que mejora radicalmente las capacidades de juego de la PC.

En general, el PC8002 admite las siguientes opciones de pantalla: dos opciones de resolución espacial: 256 (multicolor básico) y 512 puntos (solo monocromo), tres opciones de resolución de color: baja, media y alta, así como dos tipos de visualización: texto ( carácter, se muestran 24 o 24 puntos), 26,5 líneas de 32 caracteres cada una) y gráfico (192 o 212 líneas con 256 o 512 puntos por línea).

La resolución de color se refiere a la cantidad de colores posibles en un símbolo o carácter de pantalla:

• Baja resolución (utilizada solo en modo texto): solo se establecen dos colores por símbolo de 8x8 píxeles (cualquiera de los 16 colores de la imagen (unos en el símbolo) y el fondo (ceros en el símbolo)). Corresponde al modo de texto en color de MSX y PC8000 (PANTALLA 1). La tabla de colores ocupa solo 32 bytes , es decir, los 256 caracteres del generador de caracteres se dividen en 32 grupos de 8 caracteres cada uno, y cada grupo puede tener su propia combinación de colores de imagen y de fondo (se selecciona cualquiera de los 16 colores lógicos) .

• Resolución media: para cada línea del símbolo (es decir, un elemento horizontal de 8 puntos), puede elegir sus propios colores de fondo e imagen, es decir, un símbolo puede tener hasta 16 colores diferentes, pero no más de dos en cada uno. de las 8 líneas del símbolo . Este es el modo de pantalla principal en los juegos MSX y MSX2 (PANTALLA 2). En modo gráfico: cada familiaridad de pantalla (8x1 píxeles) tiene su propio byte en un área separada de la memoria de video, que establece sus propios colores de fondo (4 bits) e imágenes (4 bits). La tabla de colores ocupa tanto espacio como el propio generador de caracteres (en modo texto - 2048 bytes, en modo gráfico - 6 o 6,75 KB).

• Alta resolución: los colores se eligen arbitrariamente para cada punto del símbolo (8x8 puntos), pero al mismo tiempo, no pueden aparecer más de 4 colores en la pantalla al mismo tiempo. En este caso, se crea un generador de caracteres adicional del mismo volumen y la misma estructura que el generador de caracteres principal en la memoria de video en lugar de la tabla de colores. Dos generadores de caracteres forman dos planos de color, en los que 2 bits establecen el color lógico del punto de la imagen.

Las diferencias entre los modos texto y gráfico se encuentran principalmente en el tamaño del generador de caracteres: en modo texto siempre es de 256 caracteres (2048 bytes), y en modo gráfico consta de tres partes de 256 caracteres cada una (con 192 líneas) o cuatro partes (con 212 líneas, luego la cuarta parte tiene un tamaño de 128 caracteres), y cada parte tiene su propia parte de la pantalla (superior, central e inferior, y con 212 líneas también la parte inferior) y su propia parte de la búfer de pantalla Por lo tanto, el generador de caracteres en modo gráfico tiene un tamaño que permite que los caracteres únicos cubran todo el búfer de la pantalla (su tamaño es de 768 (192 líneas) o 864 (212 líneas) caracteres) y puede usarse como un mapa de bits que contiene cualquier imagen arbitraria ( pero con restricciones de color, correspondientes a la resolución de color seleccionada). Al mismo tiempo, en el modo de gráficos, se conservan todas las ventajas del modo de texto, es decir, la capacidad de cambiar rápidamente la imagen en la pantalla cambiando el contenido de solo un pequeño búfer de texto.

Para cada uno de los 16 colores lógicos en una RAM de paleta estática especial, se establecen colores físicos (cualquiera de los 256 posibles): en el byte de color, se asignan tres bits para establecer la intensidad de rojo y verde, y dos bits para azul.

En el modo monocromático de alta resolución (512 puntos por línea, es solo gráfico), se organizan dos generadores de caracteres del mismo tamaño en la memoria de video, y cada código de carácter en el búfer de pantalla corresponde a dos caracteres estrechos adyacentes en la pantalla a la vez (el de la izquierda se toma del generador de caracteres principal, el de la derecha, del adicional).

Puede haber hasta 64 sprites, y cada uno puede contener tres colores (el cuarto es transparente), pero no se muestran más de 8 sprites en una línea de la pantalla. Esto es mucho mejor que MSX (hay 32 sprites de un solo color y no más de 4 por línea) y aproximadamente lo mismo que MSX2 (tienen 32 sprites, hasta 4 u 8 por línea, 1 u 8 colores de 16 por línea). línea de sprites). Al mismo tiempo, el tamaño de sprite permitido es mucho mayor que el de MSX y MSX2 (solo tienen 8x8 o 16x16), de 16x2 a 16x212 píxeles (el ancho es siempre de 16 píxeles y la altura es hasta la altura del toda la pantalla). Dado que las imágenes de los sprites en sí no se almacenan en la memoria de video (que tiene un tamaño de solo 16 kilobytes), sino en la RAM principal, no existen restricciones reales sobre el tamaño y la cantidad de sprites utilizados (solo están limitados por la cantidad total de RAM de 64 kilobytes). La tabla de atributos de sprites de 512 bytes se almacena en la memoria de video; contiene las coordenadas, los colores y otros parámetros de los sprites. Se proporciona un mecanismo para la fijación de hardware de la colisión (intersección) de sprites, que le permite rastrear con precisión la colisión de algunos objetos en los juegos.

La visualización de sprites no depende del modo de pantalla actual y se lleva a cabo independientemente del funcionamiento del controlador de video principal, pero requiere un uso intensivo de la RAM, lo que conduce a una ralentización significativa del procesador. En consecuencia, apagar el procesador de video (es decir, un controlador de video separado que muestra sprites) conduce a una aceleración notable del microprocesador de la PC.

Las principales diferencias entre el sistema de video PK8002 y los estándares MSX y PK8000 más simples son la presencia de resoluciones adicionales (con 212 líneas y 512 puntos por línea) y modos de color (modo de resolución de color "alta" de 4 colores). Y, por supuesto, la gran diferencia con el PC8000 es el soporte de hardware para sprites. Al mismo tiempo, el PK8002 no tiene el modo de gráficos arbitrarios de 16 colores de resolución ultrabaja que se usa muy raramente (64x48 "puntos"), que estaba disponible en MSX y MSX2, y tampoco hay modo de texto monocromático (24 líneas por 40 caracteres) disponible en MSX /MSX2 y PC8000 (puede ser reemplazado por cualquiera de los modos de texto presentes en el PC8002 o un modo gráfico de alta resolución que permite mostrar hasta 64 o más caracteres por línea).

La principal diferencia con MSX2: PC8002 no tiene modos de trama multicolor con gráficos arbitrarios: 256x192/212 con 16 colores con paleta, 512x192/212 con 16 colores con paleta y 256x192/212 con 256 colores sin paleta. Sin embargo, estos modos rara vez se usaban en juegos en el MSX2 debido a una operación mucho más lenta y altos requisitos de memoria que los modos clásicos de "mosaico" (bloque) de MSX con un generador de caracteres programable. Además, no hay modo de texto 80x24 con 4 colores con una paleta. El tamaño de la paleta del PC8002 es ligeramente más pequeño que el del MSX2: 256 colores en lugar de 512.

Además, como en el caso del PC8000, la presencia de un generador de caracteres de color programable en el PC8002 brinda grandes ventajas en los juegos y reduce drásticamente los requisitos de velocidad del procesador; de hecho, todos los juegos funcionan como si estuvieran en modo texto, y el procesador a menudo necesita manipular constantemente solo un búfer de cuadros de un tamaño de aproximadamente 800 bytes (las computadoras con una organización de controlador de video más clásica tienen que procesar constantemente aproximadamente de 6 a 32 kilobytes de memoria de video).

Notas

  1. 1 2 Resultados del concurso para la creación de PC de consumo // Tecnología informática y su aplicación. - 1990. - Nº 8 . - S. 46-47 .
  2. 1 2 Software básico PK8002. Manual de usuario  (enlace no disponible)

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