Inside the Apple II

soy stephen edwards, les contaré algunos de los detalles del hardware de la apple ii, una de las primeras computadoras domésticas exitosas , permítanme comenzar diciendo que estoy parado sobre los hombros de gigantes aquí, la apple ii tiene ha sido fantásticamente bien documentado en parte por Apple Computer en la forma del manual de referencia técnica que fue realmente pulido por la edición de 1979 otros dos libros asombrosos que salieron ambos en 1983 cada uno presenta los detalles del hardware de Apple II en detalle increíble Winston Gaylord's descripción del circuito apple ii y james sathers entendiendo el apple ii he extraído generosamente de ambos libros la mayoría de los dibujos técnicos que muestro son de ellos otro clásico es donworth y peter lechner debajo de apple dos de 1981 mientras que se enfoca principalmente en software su bajo nivel la descripción de cómo se codifican los bits en los disquetes apple ii es excelente, apple ii se lanzó en junio de 1977, lo que debería poder adivinar con solo mirar En este anuncio temprano en la revista byte, despeje la mesa de la cocina, conecte el televisor a color, conecte su nuevo apple ii y conecte cualquier reproductor de casete estándar desde el principio, su capacidad para mostrar imágenes en color fue un punto de venta importante, aunque inicialmente se envió con solo 4k de memoria, no es de extrañar que la mejor manera de comprender el funcionamiento interno de la Apple II sea comprender su capacidad de video, ya que prácticamente todos los aspectos de su diseño fueron motivados por el video.

Primero, hablemos sobre cómo era el video en 1977. del anuncio está claro que se esperaba que llevara su televisor a color a la cocina y lo conectara a su apple ii, así que hablemos de cómo funciona ese televisor a color el video analógico codifica las imágenes como una forma de onda eléctrica en cada punto en el tiempo la altura de la onda nos dice cómo brillante la imagen es en ese punto lo más importante es que las imágenes se escanean en orden de trama comenzamos a mirar una pequeña región en la esquina superior izquierda luego procedemos horizontalmente hacia la derecha al final de la primera línea volvemos a la izquierda y empezamos de nuevo un poco más abajo de lo que estábamos antes como si estuviéramos leyendo un libro podemos reconstruir la imagen convirtiendo la forma de onda en una serie de luz y oscuridad regiones es importante seguir cuidadosamente la misma ruta de trama que hicimos cuando escaneamos la imagen si escaneamos cientos de líneas horizontales obtenemos una imagen realista si actualizamos la imagen 60 veces por segundo obtenemos la ilusión de un movimiento suave en 1977 el cátodo el tubo de rayos o crt era la tecnología de visualización dominante , puede recordarlos como televisores un crt es un tubo de vacío con una cara grande y plana que conduce a un cuello delgado al final del cuello es un cañón de electrones donde un cátodo calentado emite electrones en el vacío un ánodo cargado a decenas de miles de voltios atrae los electrones y envía un haz de ellos volando hacia la cara que está cubierta de fósforo, una sustancia que emite luz cuando se bombardea con ele ctrones la fuerza del haz de electrones es controlada eléctricamente por la forma de onda de la imagen de la que hablamos anteriormente los electroimanes colocados alrededor del cuello desvían el haz estos electroimanes se llaman yugo el televisor los usa para barrer suavemente el haz a través de la cara del crt que usa un televisor dos conjuntos de imanes uno para la desviación vertical y otro para la horizontal barriendo el haz de electrones a través de la cara siguiendo la ruta de trama y controlando su brillo la imagen se puede reconstruir hazlo lo suficientemente rápido la imagen parecerá moverse ahora podemos empezar a hablar video en el apple ii el apple ii tiene tres modos de video todo se deriva del modo de texto de 40 caracteres por 24 líneas los caracteres del modo de texto tienen 5 píxeles de ancho 7 píxeles de alto y se muestran en una cuadrícula de 7 por 8 píxeles 8 píxeles de alto es natural elección porque los caracteres de 5×7 tienen un aspecto atractivo y porque tienen una potencia de 2.

7 píxeles de ancho resultarán ser ambos brillantes hormiga y muy torpe cada uno de los 64 caracteres posibles se representa con un solo byte en la memoria los dos bits adicionales controlan dos atributos de carácter inverso y parpadeando 40 veces 24 es 960 un poco menos de 1k aquí está el juego de caracteres completo los caracteres parpadeantes se usaron para el el cursor y para molestar a los miembros de su familia, las mayúsculas y minúsculas del Apple II original llegaron en 1983 con el Apple 2e. cómo lo ilustra gaylor para la segunda fila de una a los primeros dos píxeles son negros, luego blancos, negros, blancos y finalmente dos píxeles negros más para completar una fila de siete píxeles de ancho para el carácter la forma de onda deseada tiene dos jorobas correspondientes a los dos píxeles blancos aquí está diagrama de bloques de galer del circuito utilizado para el modo de texto el byte para el carácter dice en un llega codificado en ocho cables o a la izquierda, junto con va, vb y vc, que nos dicen qué fila mostrar, estas direcciones se introducen en el generador de caracteres rom a5, que genera cinco valores de brillo de píxeles para la fila del carácter, estos cinco píxeles se introducen en el registro de desplazamiento a3, que los escupe en orden a través de la señal de salida en serie, si miraba aquí, vería la forma de onda para el carácter, esta forma de onda se alimenta en la puerta exclusiva o b2, que puede invertir todos los píxeles para dar caracteres inversos o intermitentes, luego en el multiplexor a9 que selecciona entre texto bajo.

resolución y gráficos de alta resolución y, finalmente, se envía a través del transistor q3 al televisor. El modo de baja resolución o baja resolución sigue naturalmente desde el modo de texto. Cada carácter se divide horizontalmente en dos rectángulos y cada rectángulo puede mostrar uno de los 16 colores del rectángulo superior. el color se selecciona con los cuatro bits inferiores de cada byte en la parte inferior con los cuatro bits superiores, mientras que el modo lores puede cubrir toda la pantalla Apple II tiene la capacidad de mostrar cuatro líneas de texto en la parte inferior, lo que es muy útil cuando está codificando o si desea mostrar texto junto con los gráficos.

El modo Lores usa la misma memoria que el modo de texto, por lo que cuando regresa para enviar mensajes de texto sin borrar la pantalla, verá la imagen gráfica codificada en caracteres molestos y parpadeantes. Ahora, este es quizás el mejor truco de Woz: genera las formas de onda para gráficos en color casi exactamente de la misma manera que lo hace para los caracteres de texto. Para ver esto, observemos cuidadosamente esta baja resolución.

la imagen en color en sí misma es colorida pero no especialmente instructiva, pero intentemos cambiar a un televisor en blanco y negro, las regiones coloreadas se convierten en un montón de líneas verticales poco espaciadas, si miramos más de cerca, vemos que la imagen sigue siendo fundamentalmente digital, eso es todo. ya sea negro o blanco, no hay gris, aunque las regiones que tienen más píxeles blancos aparecen como colores más brillantes, esto no es un artefacto. el emulador que uso para capturar estas imágenes, pero es un reflejo exacto de cómo Apple II genera video.

El truco básico de Oz era generar estas líneas verticales en la llamada frecuencia de ráfaga de colores que engaña a un televisor en color para que piense que representan colores. Su técnica fue tan Es extraño que obtuviera una patente, que ahora explicaré, pero primero no, no estamos experimentando dificultades técnicas . Resulta que si puedes entender este patrón de prueba, te ayuda a entender el video en Apple II.

La forma de onda para una línea de estos. las barras de color se ven así si miras de cerca las regiones azules , ves que son ondas sinusoidales de alta frecuencia alrededor de 3,6 megahercios, por lo que la primera pista es que el blanco es una línea plana y los colores sólidos son señales que oscilan rápidamente. Otra pista viene si miramos el barras de color en blanco y negro solo que aquí el brillo disminuye suavemente de izquierda a derecha al igual que el promedio de la forma de onda lo hace el brillo o la luminancia o Si la imagen, independientemente del color, es efectivamente el promedio de estas oscilaciones, necesitamos dos números más para caracterizar los colores.

La amplitud de la forma de onda oscilante indica la saturación del color. Blanco, negro y grises. Todos tienen baja saturación. otro color puro tiene una alta saturación en las barras de color el amarillo está un poco menos saturado que los demás por lo que se ve un poco más blanco que los demás pero el efecto es sutil lo último que necesitamos es el tono del color esto es si es rojo azul verde o algún otro ángulo en la rueda de colores aquí está la rueda de colores que usan los televisores norteamericanos tenga en cuenta que la saturación va de alta en el límite a baja cerca del centro en este dibujo el tono está codificado en la fase de las oscilaciones así de bien coinciden con el oscilador interno de la televisión que funciona a la misma velocidad que las oscilaciones de color, como puede imaginar, es importante para que el televisor esté de acuerdo con la emisora ​​sobre la fase de estas oscilaciones, para hacer esto, se envía una señal de ráfaga de color al comienzo de cada línea de video pero fuera de la pantalla, por lo que generalmente no puede verla ahora puede entender el truco de color de woz El circuito de video de Apple II funciona a aproximadamente 14,3 megahercios, que se eligió para ser exactamente cuatro veces la frecuencia de ráfaga de color, por lo que si Apple II emite una forma de onda digital con un período cuatro, el televisor interpretará la forma de onda como color y la mostrará como tal, esto es exactamente lo que sucede en el modo de baja resolución aquí está el diagrama de bloques de galer de nuevo ocho bits de datos llegan a la izquierda de la memoria estos son los mismos bits que se entregan cuando la pantalla está en modo de texto pero esta vez se tratan como dos cuatro bits colores uno para el rectángulo superior y otro para el inferior estos dos números de cuatro bits se introducen en dos registros de desplazamiento de cuatro bits que envían los cuatro bits en serie al multiplexor a9 que decide ya sea para mostrar la forma de onda para el rectángulo superior o para el inferior como en el modo de texto, la salida de mux a9 se alimenta a través de q3 y sale al televisor.

Veamos la ilustración de gaylord para la forma de onda de un color específico de baja resolución. el azul oscuro en binario 2 se representa como un único bit 1 cuando se alimenta repetidamente a través de un registro de desplazamiento, genera esta forma de onda que es alta el 25 por ciento del tiempo y baja el 75 por ciento, ya que la luminancia se codifica como un promedio de la forma de onda. esta forma de onda tiene un promedio bajo, por lo que aparecerá oscuro; además, esta es una forma de onda digital, por lo que su amplitud es grande, por lo que el color aparecerá saturado. Finalmente, mire la forma de onda para ver el azul en comparación con la de la señal de ráfaga de color. el tono ahora considere el color de baja resolución 6, generalmente llamado azul medio en binario 6, son dos unos seguidos, por lo que obtenemos una forma de onda del ciclo de trabajo del cincuenta por ciento con un retraso de fase un poco más largo , todavía Parezco azul pero la luminancia es más alta porque el promedio de la forma de onda es más alto y el color es más parecido al cian que el azul profundo, el azul claro es el color siete de baja resolución, que en binario son tres, además el central está en el mismo lugar que el solitario en el color dos, por lo que la televisión interpreta que este color tiene el mismo tono que el azul oscuro; sin embargo, el ciclo de trabajo de esta forma de onda es 75 en lugar de 25, por lo que la luminancia es más alta y el color parece más claro aquí está la colección completa de colores de baja resolución que yo He organizado de acuerdo con el aumento de la luminancia.

El negro es todo ceros. diferentes tonalidades que el primer grupo hay dos colores grises que surgen de la alimentación de la televisión cada dos bits esto produce una forma de onda al doble de la frecuencia de ráfaga de color que la t v simplemente deja de intentar adivinar la fase de esta forma de onda, la trata como si no tuviera saturación, en otras palabras, gris, el siguiente grupo de colores tiene tres, cada uno, estos son complementarios del grupo oscuro, tienen los mismos tonos y saturación pero mucho más alto luminancia, finalmente, el blanco es el color 15, que son todos los que no producen una forma de onda cambiante, por lo que no se interpreta como un color, solo luminancia alta, en otras palabras, blanco, hay otra sutileza en modo de baja resolución, recuerde que hay siete píxeles de modo de texto por carácter.

pero que la señal de ráfaga de color es la mitad de la velocidad, esto significa que incluso las columnas impares están desfasadas 180 grados entre sí, mientras que waz podría haber solucionado esto en el software al insistir en que use el color 1 y las columnas pares y el color 4 en las columnas impares. lo arregló en el hardware generando diferentes formas de onda para bytes pares e impares . Así es como gaylor lo ilustra para el color de baja resolución. Se emitió 6 azul medio 0 1 1 0 0 1 1 0 para columnas pares y uno cero cero uno uno cero cero uno en las columnas impares para hacer esto, toca el registro de desplazamiento circular b4 en el primer o el tercer bit usando el multiplexor a9 ahora hablemos sobre el modo de alta resolución o alta resolución alta resolución es también se basa en el modo de texto, pero usa ocho bytes por región de siete por ocho píxeles en lugar de solo uno.

Esto proporciona píxeles direccionables individualmente, pero consume mucha memoria según los estándares de 1977. Ocho kilobytes. El modo de alta resolución de Apple II puede mostrar seis colores. Púrpura, verde, azul, naranja. blanco y negro, la resolución vertical del modo de alta resolución es 192, que es simplemente 24 veces ocho, pero la resolución horizontal es complicada, hay 280 píxeles en blanco y negro horizontalmente, pero el color requiere dos bits por píxel, por lo que efectivamente se agregaron 140 píxeles de color hola modo de alta resolución a través de una modificación inteligente de este circuito de baja resolución aquí está el diagrama de bloques de gayler del circuito de alta resolución en alta resolución los dos registros de desplazamiento de 4 bits Los rs utilizados para baja resolución se configuran como un solo registro de desplazamiento de 7 bits mediante el selector de datos a8.

El resultado es que, para cada columna de modo de texto de 7 píxeles, el modo de alta resolución vuelve a leer un byte de la memoria, pero luego desplaza los siete bits individualmente. en lugar de cómo la baja resolución emite repetidamente el color en los cuatro bits superiores o inferiores, aquí sucede otra cosa sutil: la frecuencia de la ráfaga de color es exactamente la mitad del texto y la frecuencia del reloj de bits de alta resolución es de aproximadamente siete megahercios, por lo que usando el truco de color de waz solo debería obtener dos colores además del blanco y negro en el modo de alta resolución, pero, por supuesto, se exprimieron dos más interesantes de alta resolución en las primeras placas base apple ii que solo admitían cuatro colores en la edición de junio de 1979 de la revista bite alan watson iii publicó un artículo sobre cómo funcionaba el color en Apple II, al que se respondió mostrando cómo ampliar la gama de colores del cairo agregando dos chips.

Mencionó que agregar este circuito es nulo. ed la garantía lo que las leyes sugirieron agregar en ese artículo se convirtió en una parte estándar de apple ii después de que en el diagrama de bloques de gaylord esta modificación aparece como flip flop a11 que retrasa la forma de onda que proviene del registro de desplazamiento en medio ciclo, el bit más significativo que de otro modo no se usaría cada byte de alta resolución selecciona si se inserta este retraso. y columnas impares, el resultado es que el código para, digamos, todo verde en una columna par, aparece todo violeta en una columna impar. Esto está solucionado en el software, por supuesto, pero agrega otro desafío para el programador de Apple II que intenta hacer gráficos rápidos de alta resolución por un lado. El efecto de estas extrañas reglas de color es que no se puede mezclar verde y violeta con azul y naranja en el mismo bocado. Hubo algunos trucos para solucionar este problema. apéguese a una sola paleta, por ejemplo, aquí está Karotika, que usa solo la paleta azul naranja con gran éxito.

Ejecutar la memoria exactamente al doble de la velocidad del procesador fue explicado en un artículo que escribió para la edición de mayo de 1977 de la revista byte un problema fundamental en cualquier sistema de procesador con una pantalla de video es que tanto el procesador como la pantalla de video necesitan acceso a la solución de memoria era dejar que el procesador pisara el video, que es lo que la computadora zx80 del sótano de ganga de sinclair notó cómo la pantalla falla cada vez que el tipo de 8 bits presiona una tecla este es el procesador que se hace cargo de la solución de woz fue intercalar el procesador y el acceso del video a la memoria, el sistema de video obtiene acceso a la memoria en la primera mitad de cada ciclo del procesador y el procesador obtiene el En la segunda mitad de esta manera, tanto el procesador como el video tienen todo el acceso a la memoria que necesitan hoy.

Tal enfoque sería una elección extraña porque las velocidades del procesador han superado con creces las velocidades de la memoria. Los sistemas modernos de video por computadora tienen su propia memoria dedicada que permiten que el procesador el acceso cuando no lo están usando la unidad de disquete de cinco pulgadas y cuarto de la apple ii lanzada en 1978 fue crucial para su éxito las leyes lo acreditan y vis-a-calc explican por qué la apple ii tuvo éxito según los estándares actuales los disquetes de la apple ii son primitivos solo puede almacenar 140 kilobytes, pero por el momento fueron revolucionarios en gran parte porque eran relativamente económicos debido a la ingeniería inteligente como referencia aquí está el mini disquete shugart sa-400 estándar en el que se basó el disco dos su placa analógica tiene aproximadamente 19 chips y aquí está el disco dos, el mecanismo de accionamiento es casi el mismo, pero su placa analógica tiene solo cuatro chips para entender cómo woz hizo esto. veamos los detalles de cómo funciona mecánicamente una disquetera es bastante simple un motor de husillo hace girar un husillo al que se sujeta un disco circular 300 rpm es típico para disquetes de cinco a un cuarto de pulgada el disco está cubierto con material magnético marrón y pequeñas regiones de se puede magnetizar selectivamente un cabezal derecho de lengüeta se desplaza en círculos alrededor del disco un motor paso a paso puede colocar con precisión el cabezal a cierta distancia del centro para seleccionar qué círculo o pista está en el cabezal las unidades apple ii tienen 35 pistas espaciadas 48 por pulgada para que la cabeza no se mueva demasiado se puede hacer que la cabeza escriba pulsos magnéticos en la pista a medida que el disco gira estos pulsos magnéticos permanecen en su lugar hasta que se sobrescriben y también se pueden leer a través de la cabeza aquí hay una vista superior de la unidad del disco 2 el eje es el círculo más pequeño cerca del centro la cabeza de lectura derecha está debajo de la abrazadera negra a la derecha el motor paso a paso está conectado al disco blanco grande que tiene una espiral grabada que posiciona la cabeza el motor del eje está en la parte superior derecha aquí hay una vista lateral de primer plano de la cabeza contra la superficie de grabación si aplica corriente a la cabeza magnetiza la superficie de grabación como lo muestran las flechas si invierte el corriente correcta invierte la dirección del flujo magnético en el disco más tarde cuando está leyendo el disco y la cabeza pasa sobre una de estas inversiones de flujo induce un pequeño pulso de voltaje que puede ser amplificado e interpretado por una computadora los detalles de este proceso son sutiles y hay muchas posibilidades de error, pero en última instancia, si registra una onda cuadrada, cada transición se convertirá en una inversión de flujo y, si luego pasara el cabezal de lectura sobre ellos, la electrónica de lectura convertirá las transiciones en leyes de pulsos también hizo un trabajo notable reduciendo la cantidad de chips en la tarjeta controladora de disco para contrastar aquí hay una tarjeta controladora de disco s 100 de 1976 con 47 circuitos integrados que funcionan en bruto ly la misma función la tarjeta de woz es tan simple que puedo decirle exactamente lo que hace cada chip prom p5 contiene el código de arranque que inicia la unidad mueve la cabeza lee el primer sector de la primera pista y salta a él en resumen es responsable del sonido siempre escuchas cuando se enciende una apple ii, ese es el sonido del motor paso a paso tirando de la cabeza hacia la pista más externa girando esa ranura en espiral que el 9934 maneja comandos de la computadora como encender la unidad y llevar la cabeza en una pista que el 556 mantiene la unidad gira durante un rato después de que la computadora le pidiera que se detuviera útil para secuencias de operaciones de disco estos dos chips son una lógica de pegamento que hace cosas como asegurarse de que solo una unidad esté encendida a la vez finalmente estos tres chips son el cerebro del equipo juntos convierten entre el flujo de bits en serie de las unidades y los datos paralelos que usa la computadora.

Creo que esto, junto con los circuitos de color, son algunas de las creaciones más astutas de waz. escribir iones en un disquete es comparativamente simple, lo principal que debe hacer es escupir los bits de un byte uno tras otro y cambiar el voltaje de salida cuando vea una cosa inusual sobre el diseño de woz es que se basa en un bucle de tiempo de software que es el software en el procesador es responsable de alimentar el siguiente byte a la unidad exactamente 32 ciclos de procesador desde la última lectura es mucho más difícil un desafío central es decidir cuándo ha leído un cero leer un uno es fácil el la electrónica del cabezal de lectura entrega cada uno como un pulso corto, pero un cero es la ausencia de un pulso durante el tiempo que podría esperar un uno, aunque la velocidad a la que se escriben los datos en el disco se controla con mucha precisión, la velocidad a la que es rojo varía porque no hay dos unidades que giren exactamente a la misma velocidad y los discos son muy flexibles, por lo que la lógica de lectura debe ser liberal sobre cuándo puede declararlo como leído como cero.

Así es como funciona el secuenciador de lectura de woz. primero funciona al doble de la velocidad del reloj del procesador o aproximadamente a 2 megahercios, pero la unidad solo transfiere bits a 1 8, esa velocidad es de aproximadamente 250 kilobits por segundo. cerca de la parte superior de la pantalla e indica la ausencia de un pulso con rojo en el estado 2 el secuenciador espera hasta que ve el primer pulso en un byte las flechas rojas se toman cuando no hay un pulso de datos ahora supongamos que ve un pulso este lo envía al siguiente estado las flechas verdes se toman cuando hay un pulso de datos estos pulsos son por lo general sólo un ciclo de reloj de largo ahora no debería haber otro pulso por unos pocos ciclos por lo que el secuenciador no se molesta en comprobar y sólo avanza un pocos estados, pero comenzando en el estado cuatro, comienza a buscar otro pulso durante los siguientes ocho ciclos; si no ve un pulso, simplemente espera y verifica el siguiente ciclo después de nueve ciclos de no ver ningún pulso, el secuenciador decide un cero f siguió el inicial y borra su registro de entrada que estoy dibujando aquí a la derecha en este punto el secuenciador comienza a cambiar los dos bits que conoce en el registro recién borrado primero cambia el correspondiente al primer pulso que vimos el negro indica la operación de cambio y luego cambia a cero, lo que indica la ausencia del pulso después del primero.

Ahora volvamos atrás y consideremos qué sucede si hubo un segundo pulso. Por lo general, los pulsos ocurren cada 8 ciclos, que son 4 microsegundos o 250 kilohercios. suponga que se produjo un pulso unos ciclos después del primer pulso, el secuenciador comienza a buscar un segundo pulso, si ve uno, pasa a este estado, que es recordar que acaba de ver un segundo, luego espera un par de ciclos y vuelve a borrar el registro desplaza el primero como antes pero esta vez desplaza un segundo ya que vimos un segundo pulso en este punto el secuenciador ha visto dos bits en el st arte de un byte, por lo que comienza a buscar el tercero como antes, debe esperar algunos ciclos más antes de poder declarar que no hubo un pulso y, por lo tanto, vio un cero, pero si todavía no hay pulso, cambia un cero al registro y comienza a buscar el siguiente pulso y el proceso se repite cada ocho ciclos ahora, si se ve un pulso durante este proceso, el secuenciador inmediatamente sabe que vio uno y deja de buscar aquí.

He dibujado el pulso los ocho ciclos habituales después del anterior, pero no siempre está exactamente aquí, el secuenciador luego espera a que el pulso desaparezca, lo que debería suceder inmediatamente, espera dos ciclos y luego cambia el que acaba de ver y comienza a buscar el siguiente bit, hay algunos otros casos de esquina si se produce un pulso mientras estamos cambiando un cero, debemos recordarlo y cambiar un cero uno de manera similar si vimos dos unos al comienzo del byte, un tercer pulso temprano podría interrumpirnos ahora hay otro caso importante para considerar qué Esto sucede cuando vemos el último bit en un byte, por convención, el bit más significativo de cada byte escrito en el disco es uno, por lo que si el bit más significativo del registro es uno, el byte está completo.

Esto sucede en dos lugares si el último el bit es uno, el secuenciador pasa del cambio de un estado al principio de esta manera, de manera similar, si el último bit es cero, el secuenciador pasa de este estado, lo que nos lleva de vuelta a donde empezamos, un estado en el que el byte actual es válido y estamos buscando el comienzo del siguiente toda esta inteligencia en recordar los dos bits superiores es para darle al procesador más tiempo para darse cuenta de que se ha leído un byte válido mientras todo esto sucede, el procesador constantemente le pide al controlador de disco que haga tienes un bocado tienes un bocado en cualquier estado gris hay un byte válido en el registro para que el procesador lea la complejidad de lo que te he mostrado aquí proviene principalmente del manejo de variaciones de tiempo hay un truco aún mayor para leer una sincronización de disco es averiguar dónde comienza una secuencia de bytes, como le acabo de mostrar, si comienza a esperar el primer pulso de un byte, este secuenciador permanece sincronizado, pero ¿qué sucede si el procesador comienza a leer en el en medio de bits aleatorios, resulta que este secuenciador se sincronizará con bastante rapidez si alimenta una secuencia repetitiva de ocho unos seguidos de dos ceros.

El truco de was era mejorar la codificación de datos en el disco, el estándar en ese momento era la modulación de frecuencia o fm en el que cada pulso en el disco representaba un reloj que lo limitaba a solo 16 de los 256 posibles códigos de 8 bits esto lo hizo más fácil separar los bits de datos de los bits de reloj, pero desperdiciaba una enorme cantidad de espacio, por supuesto, siempre necesita algunos bits de reloj, pero era usar una alternativa conocido como codificación de código de grupo o gcr aquí está la tabla de códigos de waz cada byte comienza con un uno y no puede haber más de dos ceros seguidos esto todavía es limitante pero permite 64 códigos de 256 esto trajo la capacidad de un solo código de Apple disquetes de 35 pistas de una sola cara a 140k el protector de calzado del fabricante solo sugirió 80k bajo fm para comparar el formato atari comparable solo podía almacenar 80k las unidades commodore podían almacenar 170k y también usar gcr pero requerían disquetes de doble densidad y tenían un microprocesador en la unidad La placa base apple ii tiene tres filas de ocho chips ram dinámicos que se encuentran dentro del rectángulo blanco cerca del centro de la placa.

Solo una fila de 4k drams, pero a medida que los precios de la memoria cayeron, la mayoría de las personas actualizaron en 1980, se quitaron los puentes y se envió la máquina con tres filas de 16k chips para un total de 48k en 1979 Apple lanzó el sistema de lenguaje Apple Pascal que necesitaba la tarjeta de idioma Apple que suministró 16k adicionales de memoria finalmente la mayoría de Apple II adquirió esta tarjeta o una copia de ella había muchos fabricantes de terceros, incluido Microsoft en 1983 Apple incorporó la función de la tarjeta de 16k en Apple 2e, ya que tanto software, incluidos los prototipos, había comenzado a depender de su presencia. Apple II de 48k agotó el 6502. 64k de memoria direccionable más allá de los 48k de memoria, otros 12k se dedicaron a solo lectura. la memoria para el monitor del sistema y applesoft basic y los 4k restantes eran ubicaciones i o para aumentar la memoria ram disponible la tarjeta de idioma hizo que su memoria apareciera selectivamente en lugar de las roms extrañas aún más confusas en lugar de ocluir la región i o el banco de la tarjeta de idioma cambió a 4k rango de su memoria otro aspecto notable de las tarjetas apple ii 16k fue cómo se instalaron nota la coleta en el esquina inferior izquierda de la tarjeta para instalar una tarjeta de 16k, tenía que quitar uno de los chips dram en la placa base, enchufar el puente de 16 pines en su lugar y luego instalar el chip de extracción en la tarjeta, este fue un truco para ahorrar hardware mientras las direcciones multiplexadas que necesitaban los drams podrían generarse a partir de las direcciones en las ranuras.

Era mucho más barato simplemente robar estas señales directamente de los drams existentes. Ahora quiero hablar un poco sobre la fuente de alimentación apple ii para comparar. también se lanzó en 1977 y también presentaba un procesador 6502, la mascota usaba una fuente de alimentación lineal mucho más tradicional, cuyo componente principal era el enorme transformador masivo, la masa marrón de hierro a la izquierda en esta foto, también notable fue el enorme capacitor de filtro, el cilindro azul plateado en esta foto la fuente de alimentación de la apple ii era pequeña y liviana en comparación dentro de la fuente de alimentación es fácil ver la diferencia esta es una la llamada fuente de alimentación conmutada y, si bien la tecnología no era tan revolucionaria como Steve Jobs, le haría creer que era inusual para la época, todavía hay un transformador, pero es mucho más pequeño que el de la mascota del comodoro, también hay un puñado de componentes en disipadores de calor y muchos condensadores de filtro , pero nuevamente, todos son más pequeños que en la mascota.

Aquí está el esquema simplificado de gaylord de la fuente de alimentación apple ii que ilustra cómo funciona una fuente de alimentación conmutada. El voltaje de la pared se alimenta directamente al puente rectificador cr1 que convierte la corriente alterna. de la pared a la corriente continua que luego es filtrada por c1 q3 es el corazón de la fuente de alimentación conmutada es la gran cosa trapezoidal con un círculo plateado cerca del transformador en esta foto el contador intuitivamente q3 se usa para convertir esa CC dura Volvamos a la CA, pero hay buenas razones para hacer esto. El primer truco es que q3 genera CA a unos 20 kilohercios en lugar de o. f los 60 hercios que salen de la pared y esto permite que el transformador tr1 sea mucho más pequeño porque los transformadores son mucho más eficientes a altas frecuencias el segundo truco es que debido a que q3 se opera como un interruptor es mucho más eficiente que los transistores usados ​​en el suministro de mascotas que disipa el voltaje no deseado en forma de calor el circuito de control varía el ciclo de trabajo de q3 que le permite regular el voltaje de salida nuevamente sin desperdiciar mucha energía los atenuadores de luz de tiempo completo a menudo funcionan con el mismo principio en general q3 genera alto voltaje transformador de CA de alta frecuencia tr1 reduce los diodos de CA de bajo voltaje como cr12 y cr14 lo rectifican en CC y los capacitores como c10 y c12 lo filtran como el transformador Los capacitores de filtro como c10 pueden ser más pequeños que sus contrapartes en el pet porque están filtrando frecuencias más altas La complejidad de CA es el único inconveniente a tales fuentes de alimentación conmutadas, pero esto se estaba convirtiendo en un problema menor en 1977 y prácticamente todas las fuentes de alimentación de las computadoras funcionan así hoy.

Gracias nuevamente por su atención al armar este video. Me di cuenta de que solo he arañado la superficie de esta maravillosa computadora doméstica de la década de 1970. Hay mucho más de qué hablar. Por ejemplo, vea mi otro video en 6502. Programación ensambladora que comparte más información sobre el sistema de video de Apple II junto con una larga discusión sobre el conjunto de instrucciones del venerable procesador 6502 en el núcleo de Apple II. Les recordaré nuevamente algunas de mis referencias técnicas favoritas: la referencia de Apple II. Manual Galer Sather y Worthen Lechner y ahora Bob Bishop's Apple Vision de 1978..