إلكترونيكا بي كيه

يُعدّ جهاز Electronika BK سلسلة من أجهزة الكمبيوتر المنزلية المتوافقة مع معالج PDP-11 ذي 16 بت، والتي طُوّرت تحت العلامة التجارية Electronika من قِبل المركز العلمي NPO، الذي كان آنذاك الفريق الرائد في تصميم أجهزة الكمبيوتر الصغيرة في الاتحاد السوفيتي . وهو سلف أجهزة UKNC و DVK الأكثر قوة .

ملخص

طُوّرت هذه الحواسيب عام 1983، وطُرحت لأول مرة عام 1985، وهي تعتمد على المعالج المركزي السوفيتي المتوافق مع LSI-11 من طراز К1801ВМ1 . وكانت التصميم الوحيد للحاسوب المنزلي السوفيتي الذي تم إنتاجه بكميات كبيرة والذي حظي بموافقة رسمية من الحكومة، وتم إدراجه في خطط التنمية الاقتصادية.

كان سعرها يتراوح بين 600 و650 روبلًا في وقت كان فيه متوسط ​​الأجر الشهري في الاتحاد السوفيتي آنذاك حوالي 150 روبلًا. وعلى الرغم من تكلفتها، فقد أصبحت من أكثر نماذج الحواسيب المنزلية شيوعًا في الاتحاد السوفيتي.

في تسعينيات القرن الماضي، ساهمت وحدة المعالجة المركزية القوية (CPU) والتصميم البسيط وسهل البرمجة في انتشارها كأجهزة تجريبية . BK ( БК ) هو اختصار روسي لعبارة "бытовой компьютер" (bytovoy kompyuter) وتعني "الحاسوب المنزلي". استُخدمت هذه الأجهزة لفترة وجيزة كآلات تسجيل نقدية ، على سبيل المثال، في متجر GUM متعدد الأقسام .

برمجة

فيلنيوس بيسك على BK-0010.01

سلسلة BK عبارة عن جهاز بسيط للغاية، خالٍ من الملحقات أو أدوات البرمجة . البرنامج الوحيد المتاح عند الإطلاق، باستثناء برنامج ذاكرة القراءة فقط (ROM) ، هو شريط مغناطيسي مرفق يحتوي على عدة أمثلة برمجية (لغتي BASIC و FOCAL )، بالإضافة إلى عدة اختبارات. يتضمن برنامج ذاكرة القراءة فقط (ROM) برنامجًا بسيطًا لإدخال رموز الآلة، ومترجمي BASIC وFOCAL.

على الرغم من أن جهاز BK متوافق إلى حد ما مع أجهزة الكمبيوتر الصغيرة الاحترافية الأكبر حجمًا والأكثر تكلفة من طراز DVK، وأجهزة الكمبيوتر الصناعية الصغيرة مثل سلسلة SM EVM ، إلا أن ذاكرته البالغة 32 كيلوبايت، والتي لا يتوفر منها للمبرمجين عادةً سوى 16 كيلوبايت (يدعم وضع الذاكرة الموسعة 28 كيلوبايت، ولكنه يحد من إخراج الفيديو إلى ربع الشاشة)، تمنع عمومًا الاستخدام المباشر للبرامج المخصصة للأجهزة الأقوى. وقد أصبح جهاز DVK منصة تطوير شائعة لبرامج BK. ويمكن استخدام معظم برامج DVK مباشرةً مع سعة ذاكرة موسعة تصل إلى 128 كيلوبايت. 

سرعان ما ملأ المطورون الهواة هذا الفراغ، فنقلوا العديد من أدوات البرمجة من DVK و UKNC . أدى ذلك إلى طفرة هائلة في البرامج المنزلية، بدءًا من محررات النصوص وقواعد البيانات وصولًا إلى أنظمة التشغيل وألعاب الفيديو . قام معظم مالكي أجهزة BK بتوسيع ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) المدمجة إلى 64 كيلوبايت على الأقل، مما سهّل نقل البرامج، ونظرًا لأن هذه الترقيات غالبًا ما تتضمن وحدات تحكم محركات الأقراص المرنة ، فقد أصبح إنشاء أنظمة تشغيل الأقراص مجالًا تنافسيًا في عالم BK. كما ازدهرت مجتمعات الألعاب وعروض الديمو ، حيث يتم تعويض ضعف رسوماتها بمعالج قوي.

كان أحد أنظمة التشغيل هو ANDOS ، على الرغم من أن الكمبيوتر تم شحنه رسميًا بنظام التشغيل BK-11، وهو تعديل لنظام RT-11 .

الأجهزة

يعتمد الجهاز على معالج K1801VM1 أحادي الشريحة ذو 16 بت ، بتردد 3 ميجاهرتز. [ 1 ] وهو متوافق مع سلسلة LSI-11 من شركة Digital Equipment Corporation ، على الرغم من افتقاره إلى مجموعة التعليمات الموسعة (EIS) وامتدادات أخرى لمجموعة التعليمات. كما قام المصنّع بنسخ البنية الداخلية لجهاز PDP-11 بدقة. يحتوي كل طراز على فتحة بطاقة واحدة فارغة متوافقة كهربائيًا، ولكن ليس ميكانيكيًا، مع ناقل Q-Bus . يتميز الإصدار الأول بذاكرة وصول عشوائي ديناميكية (DRAM) مدمجة بسعة 32 كيلوبايت، نصفها ذاكرة فيديو . تم توسيع هذه السعة إلى 128 كيلوبايت في الطرازات اللاحقة، مع توسيع ذاكرة الفيديو إلى صفحتين بسعة 16 كيلوبايت لكل منهما.

يتم توفير مخرج الفيديو في جميع الطرازات بواسطة شريحة K1801VP1-037 VDC ، وهي شريحة بسيطة نسبيًا. تتكون هذه الشريحة من مصفوفة بوابات قياسية مكونة من 600 بوابة ، أو مصفوفة منطقية غير مخصصة (ULA)، مع برنامج VDC يسمح بوضعين لعرض الفيديو الرسومي: عالي الدقة (512×256، أحادي اللون) ومنخفض الدقة (256×256، 4 ألوان)، كما تدعم التمرير الرأسي المادي . تحتوي الطرازات الأحدث على 16 مجموعة ألوان مدمجة (4 ألوان) قابلة للاختيار من بين 64 لونًا . لا تدعم هذه الشريحة أوضاع النصوص، ولكنها تحاكي وضعين عبر إجراءات BIOS : 32×25 و64×25.

تمكنت بعض أنظمة التشغيل، مثل أندوس، من عرض النصوص بنمط 80×25 عند عرض المستندات المستوردة من أجهزة IBM PC، وذلك عن طريق زيادة كثافة الأحرف. يتم الإخراج عبر موصلين DIN منفصلين بخمسة دبابيس لتوصيل تلفزيون أحادي اللون أو تلفزيون/شاشة ملونة. يتم تشغيل الصوت في جميع الطرازات مبدئيًا عبر عداد بسيط قابل للبرمجة متصل بمكبر صوت بيزو مدمج . يُعد جهاز General Instrument AY-3-8910 إضافة شائعة في السوق.

كوفوكس ستيكر

تحتوي جميع الطرازات أيضًا على منفذ متوازي عالمي 16 بت مع ناقلات إدخال وإخراج منفصلة لتوصيل الأجهزة الطرفية مثل الطابعات ( استخدمت طابعات الكتلة الشرقية واجهة IFSP ( ИРПР ) غير المتوافقة بدلاً من منفذ IEEE 1284 (Centronics)، لذلك تحتاج طابعات Centronics إلى محول)، والماوس أو محولات Covox الرقمية إلى التناظرية (DACs) لإخراج الصوت، ومنفذ مسجل الشريط لتخزين البيانات.

تتضمن الطرازات الأحدث وحدة تحكم لمحرك الأقراص المرنة مُقدمة من الشركة المصنعة بشكل افتراضي، ويمكن توصيلها بفتحة Q-Bus. وهي متوفرة للطرازات الأقدم كقطعة غيار، لكن الوحدات المصنعة محليًا، والتي غالبًا ما تزيد سعة ذاكرة BK الأصلية بمقدار 16 كيلوبايت، أكثر شيوعًا.

الإصدارات

BK-0010

طراز BК-0010
لوحة النظام BK0010-01

يُعدّ جهاز Электроника БК-0010 أول طراز، صدر لأول مرة عام 1983، وبدأ إنتاجه التسلسلي عام 1985. يحتوي على لوحة مفاتيح شبه غشائية (مجموعة من المفاتيح الميكانيكية الدقيقة بدون أغطية، مغطاة بطبقة مرنة)، وذاكرة وصول عشوائي (RAM) سعتها 32 كيلوبايت ، وذاكرة قراءة فقط (ROM) سعتها 8 كيلوبايت مزودة بنظام الإدخال والإخراج الأساسي (BIOS) (الشريحة K1801RE2-017)، وذاكرة قراءة فقط (ROM) سعتها 8 كيلوبايت مزودة بمترجم FOCAL (K1801RE2-018)، وذاكرة قراءة فقط (ROM) سعتها 8 كيلوبايت مزودة بمصحح الأخطاء (K1801RE2-019)، بالإضافة إلى فتحة ذاكرة قراءة فقط (ROM) فارغة. يعمل معالجه المركزي (CPU) بتردد 3 ميجاهرتز. ويستخدم مسجل أشرطة لتخزين البيانات في التكوين الأصلي للجهاز.

تعرض هذا النموذج لانتقادات بسبب لوحة مفاتيحه غير المريحة - على الرغم من طبيعتها الميكانيكية ، إلا أن عدم وجود أغطية للمفاتيح أدى إلى نفس الاستجابة اللمسية غير المرضية، والتي اعتبرت غير مقبولة عند استخدام الجهاز في المنزل أو البيئات التعليمية، على الرغم من أنه يمكن إغلاق لوحة المفاتيح هذه بسهولة بشكل كامل، لذلك وجدت هذه النسخة استخدامًا واسعًا كوحدة تحكم صناعية .

تضمنت الانتقادات الأخرى استخدام لغة البرمجة FOCAL افتراضيًا بدلًا من لغة BASIC الأكثر شيوعًا، بالإضافة إلى نقص الأجهزة الطرفية والبرامج. ورغم أن جميع مكونات الجهاز موثقة جيدًا وسهلة الاستخدام، إلا أنه لم يُزوّد ​​بأي أدوات برمجة.

BK-0010.01

الإصدار اللاحق، БК-0010.01 (يُشار إليه أحيانًا بـ -0010-01)، هو في الأساس نفس الجهاز، ولكنه مزود بلوحة مفاتيح تقليدية كاملة الحركة ومترجم أكواد Vilnius BASIC p-code في ذاكرة القراءة فقط (ROM)، مما يُعالج نقاط الضعف في الإصدار السابق. ورغم أن لغة BASIC المستخدمة قوية ومُحسّنة جيدًا (فهي نسخة مُصغّرة من MSX BASIC )، إلا أن لوحة المفاتيح لا تزال تعاني من بعض النواقص.

على الرغم من سهولة استخدامه، إلا أن مفاتيحه كانت عرضة للالتصاق والارتداد الملحوظ والتآكل السريع، مع العلم أنه تم توفير طراز لاحق بلوحة مفاتيح محسّنة. لم يتم إيقاف إنتاج مترجم FOCAL، بل تم شحنه على خرطوشة ذاكرة قراءة فقط خارجية يمكن إدخالها في منفذ Q-Bus.

BK-0010Sh

يُعدّ جهاز Электроника БК-0010Ш نموذجًا مُصممًا للاستخدام المدرسي. يمكن أن يكون إما النموذج -0010 أو -0010.01، ولكنه يتضمن محول شبكة خاصًابحلقة تيارمُصنّفًا بسرعة 19200بت في الثانية(بت/ثانية)، والذي يمكن إدخاله فيQ-Bus.

يعتمد هذا المحول على شريحة ULA K1801VP1-035، ولاحقًا K1801VP1-065، وهو متوافق مع واجهات Digital Equipment Corporation (DEC) التسلسلية DL-11 وKL-11، ولكنه يفتقر إلى بتات التحكم في المودم. ويشمل شاشة عرض، عادةً ما تكون تلفزيونًا صغيرًا معدلًا من نوع Yunost مخصصًا للاستخدام في المدارس.

BK-0011

صدر جهاز BK-0011 عام 1989. يحتوي على ذاكرة وصول عشوائي (RAM) سعتها 128 كيلوبايت، مقسمة إلى صفحات حجم كل منها 16 كيلوبايت. يعمل معالجه المركزي (CPU) بتردد 4 ميجاهرتز افتراضيًا. يتضمن إصدارًا أحدث من لغة BASIC في ذاكرة القراءة فقط (ROM)، و16 لوحة ألوان فيديو قابلة للاختيار، والتي لاقت انتقادات واسعة من المستخدمين بسبب تركيبات ألوانها غير المألوفة. يحتوي الجهاز على وحدة تحكم في الأقراص المرنة، ويمكن شراء محرك الأقراص بشكل منفصل.

BK-0011M

الغطاء الأبيض BK0011M
الغطاء الأسود BK0011M

أدت بعض التغييرات الطفيفة في جهاز BK-0011 إلى عدم توافقه مع طرازات -0010 السابقة. فهو لا يستطيع تحميل برامج 0010 من شريط كاسيت. وحتى لو كان بإمكانه تحميلها، فإن الأنظمة الفرعية الأساسية، مثل الصوت، لا تزال غير متوافقة. وقد أعادت الشركة المصنعة تصميم الجهاز، مما أعاد التوافق مع الطرازات السابقة.

سرعان ما دخل الطراز الناتج، BK-0011M، حيز الإنتاج، ومعظم أجهزة الكمبيوتر من سلسلة BK-0011 هي في الواقع BK-0011M. ونظرًا لأن التعديلات كانت طفيفة، فقد قام المتحمسون بترقية معظم طرازات -0011 القليلة التي وصلت إلى السوق إلى طرازات -0011M.

التعديلات

ليس من غير المألوف بين مالكي أجهزة الكمبيوتر تركيب مفتاح أو مفتاحين ميكانيكيين لتسهيل استخدام الكمبيوتر. ومن التعديلات الشائعة ما يلي:

  • زر إعادة الضبط .غالبًا ما تتوقف البرامج عن العمل . كما أن بعض الألعاب لا تحتوي على وظيفة خروج مُفعّلة بشكل صحيح. بدون هذا الزر، يجب إعادة تشغيل الكمبيوتر عن طريق فصل الطاقة وإعادة توصيلها ، مما يؤدي في النهاية إلى تلف مفتاح الطاقة في وحدة التزويد بالطاقة الخارجية. يمكن لنظام التشغيل التقاط مقاطعة إعادة الضبط، لذلك في مثل هذه الأنظمة (على سبيل المثال، أندوس ، إم كيه دوس )، يؤدي زر إعادة الضبط إلى الخروج إلى مدير ملفات نظام التشغيل.
  • مفتاح الإيقاف المؤقت . يُفعّل هذا المفتاح إيقاف تنفيذ التعليمات مؤقتًا في المعالج. يُفيد مفتاح الإيقاف المؤقت في إيقاف الألعاب مؤقتًا، والتي لا تحتوي معظمها على مفتاح إيقاف مؤقت . مع ذلك، لا تعمل بعض الألعاب بسلاسة بعد استئنافها من وضع الإيقاف المؤقت، لأن مؤقت الأجهزة القابل للبرمجة المُدمج في شريحة المعالج لا يزال يعمل أثناء فترة الإيقاف المؤقت. كما يحتوي جهاز BK على مجموعة مفاتيح برمجية للإيقاف المؤقت.
  • مفتاح تغيير سرعة المعالج ( مفتاح توربو ). يُغيّر هذا المفتاح سرعة معالج الكمبيوتر من 3 ميجاهرتز (سلسلة BK-0010*) إلى 4 أو 6 ميجاهرتز، أو من 4 ميجاهرتز (سلسلة BK-0011*) إلى 3 أو 6 ميجاهرتز. لا تعمل جميع نماذج المعالجات بكفاءة عند 6 ميجاهرتز؛ لذا يجب تحديد إمكانية رفع تردد التشغيل تجريبيًا لكل نموذج على حدة. يُغيّر تغيير سرعة المعالج وتيرة الألعاب الديناميكية. عادةً ما يُركّب مفتاح التوربو مع مفتاح الإيقاف المؤقت، لأن أبسط دائرة لتغيير سرعة المعالج تُنتج أشكالًا موجية غير منتظمة في إشارة الساعة بسبب ارتداد التلامس في المفتاح الميكانيكي، مما يُعرّض البرنامج لخطر التوقف عن العمل ما لم يكن المعالج في حالة الإيقاف المؤقت.
  • مفتاح تشغيل/إيقاف الصوت ، أو مقبض التحكم في مستوى الصوت ، والذي يضبط مستوى صوت مكبر الصوت الكهروإجهادي الداخلي باستخدام مقياس الجهد . ويمكن للمُعدِّل، عند إضافة هذا المفتاح، استبدال مكبر الصوت بآخر ذي صوت أعلى.

كما تمكن المتحمسون من توصيل أجهزة أكثر تطوراً بأجهزة الكمبيوتر من سلسلة BK: فقد طوروا وحدة تحكم لمحركات الأقراص الصلبة (HDD)، وتم استخدام محركات أقراص صلبة بحجم 2.5 بوصة بنجاح مع أجهزة كمبيوتر BK. ومن التحسينات الشائعة الأخرى رقائق الصوت AY-3-8912 وبرنامج Covox Speech Thing .

المحاكيات

تتوفر برامج محاكاة لنظام BK لأجهزة الكمبيوتر الحديثة المتوافقة مع IBM PC . وتستطيع هذه البرامج المحاكاة العمل بسرعة أعلى بكثير من نظام BK الأصلي.

توجد أيضًا عمليات إعادة تنفيذ كاملة إلى حد ما لـ BK لأنظمة تعتمد على مصفوفة البوابات القابلة للبرمجة الميدانية (FPGA)، مثل MiST. [ 2 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. من السهل نسبيًا رفع تردد تشغيل المعالج، لكن بطء ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) جعل رفع التردد صعبًا. سرعة التوربو الأكثر شيوعًاهي 5 ميجاهرتز.
  2. "نواة BK0011M (حاسوب منزلي سوفيتي قديم) للوحة MiST" . GitHub . 29-03-2016 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16-04-2016 .