БК (бытовой компьютер) — семейство советских 16-разрядных домашних и учебных ЭВМ, совместимых по системе команд и частично по архитектуре с СМ ЭВМ, PDP-11 и ДВК.
Разработка и производство
Семейство компьютеров БК-0010 было разработано в НИИ точной технологии НПО «Научный центр», г. Зеленоград[2]. Главный конструктор от НИИТТ — Александр Н. Полосин[3], главный конструктор от завода «Экситон» — С. М. Косенков[2]. В январе 1985 года разработчики машины опубликовали статью с описанием БК в журнале «Микропроцессорные средства и системы» (печатный орган Государственного Комитета СССР по науке и технике, номер 1 за 1985 год)[4]. Окончательная разработка БК была осуществлена в 1983 г. на заводе «Экситон»[5], г. Павловский Посад, где и было налажено первое серийное производство в 1985 году.
Впоследствии опытные партии модели БК-0010 выпускались на Казанском заводе радиокомпонентов (Завод № 7) и «Нуклон» в г. Шяуляй (Литва). Последующие модели серийно производились также на заводах «Завод № 7», г. Казань (только БК-0010-01 с жёсткой клавиатурой), «Экситон»[5], г. Павловский Посад, «Нуклон» в г. Шяуляй (Литва)[1] (только модель БК-0010-01), в Армении (только модель БК-0010-01), а также на Заводе полупроводниковых приборов в Йошкар-Оле (только модель БК-0011). Полный спектр моделей БК производился только на заводе «Экситон».
Всего было произведено более 162 тысяч БК-0010/0011; завод «Экситон» в 1985—1992 годы изготовил около 125 тысяч машин: около 78 тысяч для розничной продажи и более 44 тысяч в составе школьных классов.[1] Последние произведённые экземпляры БК относятся к 1993 году[6].
Цены на БК-0010-01 были сопоставимы с ценой цветного телевизора или хорошего музыкального центра и были в 2—3 раза выше заработной платы инженера, однако, они были вполне доступны для жителей СССР со средним доходом.[источник не указан 1532 дня]
Технические характеристики и особенности
Процессор: К1801ВМ1 (совместим по системе команд с LSI-11/03 из семейства PDP-11) на тактовой частоте 3 МГц (в БК-0011/БК-0011М повышена до 4 МГц)
Оперативная память: первые 32 КБ адресного пространства, из которых 15,5 КБ отведено под программы и данные, 512 байт под стек и системные регистры, и ещё 16 КБ — под видеопамять. При нажатии определённой комбинации клавиш или выдаче специальной команды можно было увеличить объём оперативной памяти для программ с 15,5 КБ до 27,5 КБ за счёт уменьшения видеопамяти до 4 КБ. При этом на экране отображалось всего 4 строки текста. В языке «Фокал» БК-0010 командой «V» можно узнать количество свободной памяти (после включения отображает «СВОБОДНО 35776 Б. ОЗУ» — это в восьмеричнойсистеме счисления, в десятичной — 15358 байт).[7]
Постоянная память: последние 32 КБ адресного пространства. Из них 8 КБ отведено под драйверы клавиатуры, дисплея и магнитофона (фактически аналог BIOS) и мониторную систему (простой вариант операционной системы с командной строкой); небольшой диапазон адресов в конце адресного пространства процессора отводится под системные регистры, управляющие работой процессора, а также под порты ввода-вывода, такие как магнитофон и параллельный интерфейс (в БК нет отдельных команд для портов, как в PC; вместо этого порты встраиваются в адресное пространство процессора; за ними закреплены ячейки с фиксированным адресом);
Стандартным устройством хранения данных служил бытовой кассетный магнитофон с функцией управления двигателем, или без неё. В компьютере имеется реле для запуска/остановки двигателя магнитофона.
В качестве дисплея использовался бытовой чёрно-белый или цветной телевизор (после доработки) или, реже, специальный монитор.
Устройство отображения
Особенность устройства отображения, собранного на контроллере К1801ВП1-037, заключается в наличии только графического режима. Текстовый режим отсутствует; буквы при выводе преобразуются в их графические изображения и выводятся как картинка.
Графический режим только один (если не считать режим сокращения графического ОЗУ в пользу памяти программ), с двумя способами вывода на экран телевизора. Для программ нет разницы, каким из них картинка выводится на экран — организация видеопамяти не меняется. Разницу ощущает лишь пользователь, смотрящий на экран. Компьютер имеет два разъёма для подключения к телевизору: чёрно-белый (телевизионный сигнал с яркостной составляющей) и цветной (синхронизация + RGB). Способ вывода на экран определяется только тем, к какому из разъёмов подключён телевизор.
При первом способе каждый бит ОЗУ видеопамяти кодирует ровно одну точку на экране. Соответственно, точка имеет два состояния: чёрное и белое. Полутона достигаются дроблением изображения (дизеринг). Каждое машинное слово кодирует 16 точек в строке, начиная с левого верхнего угла экрана. Предполагается съём видеосигнала с чёрно-белого разъёма. Если вывести сигнал через цветной разъём, то на экране будет читаемая, но неудобная для восприятия цветовая «каша».
При втором способе та же самая информация графического ОЗУ имеет иное значение: каждая точка кодируется двумя соседними битами. Соответственно, возможно 4 цвета: чёрный, красный, зелёный, синий (базовые цвета); белый цвет отсутствует. Каждое машинное слово кодирует 8 соседних точек в строке. Предполагается съём видеосигнала через цветной разъём. Если вывести сигнал через чёрно белый разъём, то на экране будет чёрно-белое изображение с яркостью, никак не соответствующей яркости реальных цветов.
При чёрно-белом способе вывода можно отобразить 512 × 256 точек, при цветном — 256 × 256.
Драйвер дисплея может выводить в графическое ОЗУ текст двумя способами, адаптированными под два способа вывода информации графического ОЗУ на экран. При первом способе матрица символа из ПЗУ выводится так, что каждая её точка попадает ровно в один бит ячейки графического ОЗУ (64 символа в строке, оптимизация под чёрно-белый режим). При втором способе каждый бит матрицы транслируется в два соседних бита памяти (32 символа в строке, оптимизация под цветной режим, учитывается информация о текущем цвете букв). Режимы переключаются с клавиатуры или передачей специального кода драйверу дисплея.
В таблице матриц символов изображение символа с кодом 36, которое в кодировке ASCII соответствует символу доллара ($), заменено на изображение общего знака денежной единицы (¤).
Чёрно-белый режим отображения
Чёрно-белый режим отображения через цветной разъём
Цветной режим отображения. Горизонтальное разрешение снижено вдвое по сравнению с выводом через чёрно-белый разъём
Клавиатура
Контроллер клавиатуры не воспринимает одновременного нажатия нескольких клавиш. Каждое нажатие клавиши сопровождается коротким звуковым сигналом, аналогичным команде «ВЕЕР» во встроенном языке Бейсик.
Не все клавиши при нажатии передают коды в компьютер. Некоторые из них являются чистыми коммутаторами электрических сигналов на входе микросхем: «Shift наоборот», АР2, ЗАГЛ, СТР, СУ. Клавиша СТОП Электроника МС 0513аппаратно вызывает немаскируемое прерывание.
Штатный режим ввода — ввод заглавных букв. Вводить строчные можно, удерживая специальную клавишу, которую условно можно назвать «Shift наоборот», или включением соответствующего режима клавишами ЗАГЛ и СТР.
В драйвере клавиатуры не реализован автоповтор нажатия клавиши при её удержании. Штатная функция автоповтора последнего введённого символа достигается нажатием и удержанием клавиши «ПОВТ».
Компьютер имеет встроенный пьезокерамический динамик. Драйвер клавиатуры БК, размещённый в ПЗУ, при нажатии каждой клавиши генерирует звук, напоминающий английское слово «quick».
Модели
Предположительно, модели БК нумеровались в двоичной системе счисления: 0010 (2), 0011 (3), 0100 (4).
Предшественницей БК, по-видимому, была «Электроника НЦ-8010», разработанная в НИИТТ в 1981 году[10]. Эта модель на основе двух процессоров К1801ВЕ1 так и не была запущена в производство.
БК-0010
БК-0010
Базовая модель с мембранной клавиатурой и интерпретатором языка Фокал в ПЗУ.
Конструктив БК-0010 не предусматривал расширения ОЗУ. Периферийные устройства (принтер, НГМД с контроллером) существовали, но в продажу поступали редко и были дефицитными.
Мембранная клавиатура представляла из себя печатную плату с установленными на ней 92 переключателями ПКН-150, закрытую цветным плёночным шильдом. На шильде были нанесены обозначения клавиш и функциональных зон. Предполагалась возможность замены шильда в соответствии со спецификой используемого программного обеспечения.[11]
БК-0010.01
Вариант БК-0010 с механической клавишной клавиатурой МС7008 вместо плёночной и языком BASIC-86 («Бейсик Вильнюс») в ПЗУ. Интерпретатор языка Фокал перенесён в ПЗУ специального подключаемого модуля МСТД (мониторная система тестирования и диагностики). Этот модуль, помимо запуска тестовых программ, позволяет вводить программы в кодах и работать с магнитофоном.
В целях экономии памяти, тексты ошибок Вильнюсского Бейсика не были зашиты в ПЗУ, поэтому ошибки выдаются не текстом, а кодами, например, «ОШИБКА 4». Коды ошибок Вильнюсского бейсика совпадают с кодами ошибок MSX BASIC.
Клавиатура данного компьютера приближается по раскладке к современному стандарту де-факто с четырьмя клавишами управления курсором.
«Школьные» модификации, дополнительно комплектовались блоком ИРПС для соединения в комплекс КУВТ-86, состоящий из ДВК-2МШ или ДВК-3 в качестве файлового сервера и до двенадцати БК-0010Ш.
БК-0011
БК 0011МБК 0011М внутри
Выпускалась с конца 1989 года. Отличия от БК-0010[12]:
процессор стал работать на частоте 4 МГц
больший объём оперативной памяти — 128 КБ, постраничная организация памяти, две страницы памяти можно было поочерёдно отображать на экран, что обеспечивало мгновенное обновление информации
цветной экран по-прежнему 4-цветный, но появилась возможность включить одну из 16-ти экранных палитр
контроллер дисковода стал входить в стандартную поставку
на разъёмы МПИ и УП выведено больше сигналов
Из-за замены стандартной PDP-11-совместимой мониторной системы на собственную, на данной модели загрузка программ осуществляется путём ввода команды L, а запуск - вводом адреса программы.
БК-0011M
Исправленная версия БК-0011. Под БК-11 обычно понимается БК-0011М, так как БК-0011 было выпущено немного. Одно из заметных исправлений — на БК-0011 не работал звук в программах, написанных для БК-0010; в БК-0011М эта ошибка была исправлена.
БК-0100
Эта машина в корпусе от УКНЦ, по всей видимости, не пошедшая в серию, упомянута в статье А. Люкшина «Тернистый путь БК в наш дом»[13] и С. М. Косенкова «Новые модели семейства БК»[14]. В неё, помимо 16-разрядного процессора К1801ВМ3, предполагалось ставить второй процессор — 8-разрядный КР580ВМ80А либо 16-разрядный (x86-совместимый) КР1810ВМ86, для совместимости с имеющимися наработками, предназначенными для этих процессоров.
Модули расширения
КНГМД для БК-0011МРазъем шины МПИ
Параллельный 16-разрядный программируемый порт ввода-вывода, выведенный на разъём СНП-58 с обозначением «УП», позволял подключать принтер и другие периферийные устройства по интерфейсу ИРПР. Также в компьютере реализован последовательный интерфейс ИРПС, который при минимальной доработке компьютера выводился на тот же разъём программируемого порта ввода-вывода.
Системная шина частично реализует интерфейс МПИ, выведенный наружу через другой разъём СНП-58. Фактически это аналог разъёма расширения на материнских платах современных ПК.
Выпускалось несколько стандартных заводских модулей, подключаемых к разъёму расширения МПИ:[15]
МСТД (Мониторная Система Тестовой Диагностики) — блок для БК 0010-01, в ПЗУ блока размещался Фокал и диагностические тесты (децимальный номер 3.069.007, прошивка №018 и №019); также существуют МСТД для БК-0011 (децимальный номер 3.069.009, прошивка №203) и БК-0011М (децимальный номер 3.069.010, прошивка №330), содержащие только тесты.
КНГМД — интерфейс дисковода (децимальный номер 3.059.001 для БК-0011, 3.059.014 для БК-0011М[16]). Штатные блоки КНГМД содержали только контроллер дисковода и ПЗУ драйвера дисковода (без ОЗУ), поэтому не годились для БК-0010 и требовали доработки[17]; также продавались контроллеры КНГМД "Альтек" с 16КБ дополнительного ОЗУ.
КМК - Контроллер МоноКанала[18] для связи до 30 штук БК в школьную сеть (децимальные номера 2.165.004 – «Блок КМК», 2.165.006 и 2.165.010 – «Блок КМК10», 2.165.007 – «Блок КМК11»).
КРМП - Контроллер Рабочего Места Преподавателя, подключение дисковода и школьной сети КНГМД+КМК (децимальный номер блока 3.059.007 для БК-0011, 3.059.015 для БК-0011М[16]).
Блок АЦП/ЦАП для "УП", индекс БИКТ.469552.001[16].
Джойстики, световой пистолет
Программаторы ПЗУ
Программное обеспечение
ОС БК-11 — единственная операционная система, поддержанная производителем
В поставке БК-0010 был минимальный набор программ — кассета с примерами на Фокале или Бейсике, игра Тетрис и тесты оборудования.
Большинство программного обеспечения создавалось самими пользователями — чаще всего с нуля, либо путём адаптации с других ЭВМ близкой архитектуры, например с ДВК. Распространялись программы путём обмена на встречах энтузиастов — обычно на радиорынках. Существовали также кооперативы, тиражировавшие и продававшие программы на кассетах (обычно не свои).
Проблема отсутствия Бейсика в ПЗУ модели БК-0010 решилась достаточно быстро: во-первых, для БК был сразу адаптирован простой Бейсик с ДВК (он загружался с магнитофона в ОЗУ, занимая около 8 Кбайт и оставляя для программ порядка 7 Кбайт); а, во-вторых, уже в 1985 году появилась первая упрощенная (не полностью соответствующая стандарту MSX) версия "вильнюсского Бейсика", помещенная в ПЗУ (и последняя его модификация - в 1987-м). Вильнюсский Бейсик позволял многократно ускорить выполнение программ в сравнении с интерпретатором Фокала или стандартным Бейсиком-ДВК.
Спектр программного обеспечения, созданного для БК, включает в себя:[26][27]
Музыкальные редакторы (КЛАВЕСИН (три дорожки), МЕЛОМАН, MUSIC), синтезаторы речи, цветомузыка — ЦМУ (используя магнитофонный разъём))
Справочники и словари
Программы для печати на матричных принтерах
Программы для инженерных расчётов
Учебные программы
Аппаратные доработки
Несколько несложных полезных доработок делалось, как правило, самими пользователями.[источник не указан 2735 дней]
Кнопка сброса. Некоторые программы часто зависали, не все игры имели правильно работающую функцию выхода. Без кнопки сброса перезагрузить компьютер можно было выключением и включением питания, но это нередко приводило к преждевременному износу выключателя на блоке питания и к тому же очищало ОЗУ.
Переключатель паузы. Переключатель аппаратно приостанавливал выполнение инструкций процессором. Это было удобно для временной приостановки игр, не имеющих встроенной функции паузы. К сожалению, отдельные игры не возвращались после этого к работе корректно, так как программируемый аппаратный таймер в компьютере продолжал работать даже когда выполнение программы центральным процессором было заморожено.
Переключатель тактовой частоты процессора (переключатель «турбо»). Позволял изменить тактовую частоту со стандартной 3 МГц (в серии БК-0010*) на 4 либо 6 МГц, или со стандартной 4 МГц (в серии БК-0011*) на 3 либо 6 МГц. Не все экземпляры процессоров надёжно работали на частоте 6 МГц; пригодность каждого определялась опытным путём. Изменение тактовой частоты изменяло скорость игрового процесса в динамичных играх. Переключатель частоты обычно ставился вместе с переключателем паузы, так как в простейшей схеме переключателя частоты неизбежный дребезг контактов механического переключателя искажал форму тактового синхросигнала и мог привести к зависанию программы в результате сбоя процессора, если процессор не был остановлен на время переключения.
Выключатель звука, либо плавный регулятор громкости встроенного пьезоэлектрического динамика. Одновременно в корпус мог быть установлен более громкий динамик.
БК-0011M-01
БК 0011М-01 внутри
Непринципиальная модернизация версии БК-0011М, выполненная в 2013 году неформальным объединением инженеров «Пульсар». Основные изменения:
16 микросхем ОЗУ КР565РУ5 заменены одной DRAM TC511664BJ-80 / TC511664BJ-60
на освободившееся место по «самарской» схеме интегрирован музыкальный сопроцессор AY-3-8910 / 8912
выполнена разводка переключателя тактовой частоты 4/6 МГц для любителей оверклокинга
Эмуляция
В настоящее время с компьютером БК можно ознакомиться с помощью одного из программных эмуляторов БК для современных компьютеров:[29]
Существовал эмулятор БК для компьютера УКНЦ, что позволяло запускать на УКНЦ ряд программ и игр[31].
Литература и публикации
Обложка журнала «Персональный компьютер БК»
Статьи о БК печатались в журналах:
«Персональный компьютер БК-0010 — БК-0011М» издавался в 1993—1995 издательством «Образование и информатика», г. Москва. Всего было выпущено 14 выпусков
Компьютеру были посвящены многочисленные самодеятельные информационные бюллетени (фэнзины), в частности, «БК-ОБЗОР», газета «MaD Press» (Краснодар), газета «Дон» (Ростов-на-Дону), газета «КПСС»[35].
1 2 С. М. Косенков, А. Н. Полосин, З. А. Счепицкий, М. И. Дябин, А. И. Половянюк.Бытовая персональная микроЭВМ «Электроника БК-0010»// Микропроцессорные средства и системы.— 1985.— № 1.— С. 22-25.
1 2 В. Т. Монахов.Программы любителей для бытовой персональной ЭВМ серии «Электроника БК-0010»// Микропроцессорные средства и системы.— 1987.— № 4.— С. 81—82.
1 2 В. Т. Монахов.Программное обеспечение ПЭВМ серии «Электроника БК-0010»// Микропроцессорные средства и системы.— 1989.— № 3.— С. 60—62.
↑ С. М. Косенков.Семейство отечественных ЭВМ. Микро-ЭВМ семейства БК// Вычислительная техника и её применение.— 1988.— № 7.— С. 41-45.
↑ А. П. Казанцев, Л. Н. Майоров, А. Б. Данилов.Указатель информации и интерфейс цветного телевизора для микроЭВМ «Электроника БК-0010»// Микропроцессорные средства и системы.— 1989.— № 3.— С. 54—55.
↑ Зальцман Ю.Архитектура и ассемблер БК.// «Информатика и образование».— 1991.— № 2.
Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.
2019-2025 WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии