سام كوبيه

يعتمد الجهاز على معالج Z80B بتردد 6 ميجاهرتز ودائرة متكاملة خاصة بالتطبيقات (ASIC) ذات 10000 بوابة . تؤدي هذه الدائرة المتكاملة دورًا مشابهًا لدور وحدة المعالجة المنطقية الموحدة (ULA) في جهاز ZX Spectrum. يصل معالج Z80B إلى أجزاء محددة من مساحة الذاكرة الكبيرة ضمن مساحة عناوينها البالغة 64 كيلوبايت، وذلك بتقسيمها إلى بنوك بحجم 16 كيلوبايت، واستخدام سجلات الإدخال/الإخراج لاختيار صفحات الذاكرة المخصصة لكل بنك من هذه البنوك.    

يحتوي طراز SAM Coupé الأساسي على 256 كيلوبايت من ذاكرة الوصول العشوائي ، قابلة للترقية داخليًا إلى 512 كيلوبايت عبر موصل على اللوحة الرئيسية يمكن الوصول إليه عبر باب مخفي أسفلها، وخارجيًا حتى 4 ميجابايت إضافية ، مضافة في حزم 1 ميجابايت عبر موصل Euroconnector ^{[ 12 ]} الموجود في الجزء الخلفي من النظام.   

يحتوي الكمبيوتر على اتصال مباشر لمسجل الكاسيت لتخزين البيانات، ولكن يمكن أيضًا تثبيت محركي أقراص مرنة  بحجم 3.5 بوصة داخل العلبة أو خارجيًا باستخدام واجهة.

صُممت كاميرا SAM Coupé في الأساس للسوق البريطانية ، وهي مصممة وفقًا لمعيار PAL التلفزيوني، الذي يُحدث بمعدل 50 إطارًا في الثانية. على عكس إشارة PAL القياسية المتداخلة، صُممت كاميرا SAM لبث حقلين متطابقين في الموضع بمعدل 50.08  إطارًا في الثانية تقريبًا، مما يُعطي إشارة أقرب إلى 312 خطًا متتابعًا من إشارات البث التلفزيوني المتداخلة ذات 625 خطًا الشائعة في المملكة المتحدة آنذاك.

تُحيط بالشاشة منطقة حدودية واسعة لتوفير مساحة عرض آمنة للعناوين لأجهزة التلفزيون ذات أنبوب أشعة الكاثود في ذلك الوقت. ويمكن تغيير لون هذه المنطقة برمجياً باستخدام منفذ BORDER لاختيار لون من لوحة الألوان.

لوحة الأجهزة

تستخدم جميع الأوضاع جداول بحث عن الألوان تعتمد على لوحة ألوان ، حيث يتم الاختيار من بين لوحة ألوان تضم 128 لونًا . تتكون قيم لوحة الألوان من بتين لكل من مكونات الأحمر والأخضر والأزرق، بالإضافة إلى بت إضافي يزيد من شدة المكونات الثلاثة بمقدار نصف درجة (بت "السطوع").

بتات قيمة لوحة الألوان

البت 7	البت 6	البت 5	البت 4	البت 3	الجزء 2	البت 1	البت 0
-	الأخضر 1	الأحمر 1	الأزرق 1	نصف ساطع	أخضر 0	أحمر ٠	أزرق ٠

يمكن تهيئة الدائرة المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASIC) لتوليد مقاطعات عند بدء ظهور خط على الشاشة، مما يسمح بمزامنة تأثيرات الفيديو مع خطوط عرض محددة بسهولة. افتراضيًا، تُولّد هذه الدائرة مقاطعة لكل إطار. تُستخدم هذه المقاطعة عادةً لتخزين الإطار مؤقتًا مرتين، وقراءة حالة لوحة المفاتيح/الماوس، وإخراج الموسيقى.

يمكن أيضًا استطلاع حالة المقاطعة مباشرة من سجل حالة ASIC.

يقوم مُشفّر الفيديو Motorola MC1377P RGB إلى PAL / NTSC بإنشاء إشارة فيديو مركبة من إشارات RGB و Sync الخاصة بالجهاز ^{[ 14 ]} (التي يُخرجها ASIC) لمعدِّل الترددات اللاسلكية . ^{[ 15 ] [ 11 ]}

يشتمل موصل العرض SCART غير القياسي على كل من مخرج المركب ومخرج RGB، بالإضافة إلى إشارات لتشغيل شاشة TTL ذات 16 لونًا .

كانت إمكانية الوصول إلى ذاكرة الوصول العشوائي الداخلية مشتركة بين الشاشة ووحدة المعالجة المركزية، مما أدى إلى تباطؤ سرعة وصول وحدة المعالجة المركزية ( تنازع الذاكرة ) نظرًا لانتظارها اكتمال عمليات الوصول المتزامنة إلى ذاكرة ASIC . ونتيجة لذلك، كانت وحدة المعالجة المركزية في جهاز SAM Coupé تعمل فعليًا بسرعة أكبر بنسبة 14% فقط من وحدة المعالجة المركزية في جهاز ZX Spectrum، ومع ذلك كان عليها بذل جهد أكبر بكثير في أوضاع الدقة العالية لجهاز SAM لإنتاج حركة مماثلة على الشاشة. تستخدم شاشة الوضع 3 أو الوضع 4 أربعة أضعاف ذاكرة الوصول العشوائي التي تستخدمها شاشة الوضع 1 في جهاز ZX Spectrum، لذا كان لا بد من إنجاز أربعة أضعاف العمل في نفس الوقت عند تحديثها.

كان من بين المزايا البسيطة ترتيب وحدات البكسل الملونة في هذه الذاكرة، بدلاً من ذاكرة العرض والخصائص المحدودة في جهاز ZX Spectrum. وبذلك، أصبحت عمليات برامج الرسومات منخفضة المستوى أبسط بكثير من نظيراتها في جهاز Spectrum، وبالتالي أسرع تنفيذاً.

تُطبَّق عقوبة تأخير التنازع على الذاكرة على جميع عمليات الوصول إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، وليس فقط على الذاكرة المرتبطة بدوائر الفيديو (كما هو الحال في جهاز ZX Spectrum). كان من شأن استخدام الرسوم المتحركة والتمرير عبر الأجهزة أن يُحسِّن أداء الألعاب بشكل كبير، ولكن لسوء الحظ لم تكن هناك مساحة كافية على رقاقة VLSI ASIC لتضمين مثل هذه الدوائر.

أثناء رسم المنطقة الرئيسية للشاشة (256  × 192)، لم يتمكن المعالج من الوصول إلى الذاكرة إلا في حالة واحدة من كل ثماني حالات زمنية (t-states). أما في منطقة الحدود، فكانت هذه الحالة حالة واحدة من كل أربع حالات زمنية، وهو ما لم يؤثر على العديد من التعليمات التي كانت توقيتاتها من مضاعفات العدد 4. في الوضعين 3 و4، كان بالإمكان تعطيل الشاشة تمامًا، مما أدى إلى إزالة تأخيرات التنازع على الذاكرة هذه، وبالتالي الوصول إلى سرعة تشغيل كاملة تبلغ 6 ميجاهرتز. لم تتأثر التعليمات البرمجية التي تعمل في ذاكرة القراءة فقط (ROM) أو ذاكرة الوصول العشوائي الخارجية (RAM) بالتنازع، مع العلم أن أي عمليات وصول إلى ذاكرة الوصول العشوائي الداخلية المشتركة ستظل متأثرة.  

تتضمن مجموعة الأحرف رسومات الكتل والأحرف الدولية . يمكن تغيير حجم الخط لعرض النص في 32 أو 64 أو 85 عمودًا، كما يُمكن استخدام أحرف مزدوجة الارتفاع. ^{[ 13 ] [ 16 ]} يُمكن للمستخدمين تعريف أحرفهم الخاصة بحرية من خلال إنشاء رسومات مُعرَّفة من قِبل المستخدم (UDGs). يتوفر عدد كبير من رموز الأحرف (من 144 إلى 255) لهذا الغرض. يُمكن تعطيل رسومات الكتل (الرمز من 128 إلى 143) لتوفير المزيد من الأحرف لرسومات المستخدم المُعرَّفة من قِبل المستخدم . ^{[ 16 ]}

في لغة BASIC، يتكون المؤشر من الأحرف المُعطّلة (128/129) للأحرف الصغيرة والكبيرة على التوالي، بغض النظر عن إعدادات الكتل الحالية، لذا فإن الكتابة فوق هذه المواضع ستغير المؤشر أيضًا. إذا كان هذا غير مرغوب فيه، فيمكن ضبط متغير النظام (SVAR) 1 على قيمة مكونة من حرفين لاستخدام أحرف المؤشر الجديدة للأحرف الصغيرة والكبيرة.

تضمنت وسائط نظام التشغيل SAMDOS وأشرطة الأدوات المساعدة مُحمِّل خطوط أحرف دولية، مما يسمح بتحميل أحرف إضافية في منطقة الرسومات الكتلية بدءًا من 128 (0x80). هذا يعني أنه تم استبدال أحرف المؤشر، لذا قام مُحمِّل BASIC المُصاحب بتعيين المؤشر إلى * و+ للأحرف الصغيرة والكبيرة على التوالي. ^{[ 17 ]}

يوضح الجدول التالي ترتيب مجموعة الأحرف المحددة مسبقًا: ^{[ 13 ] [ 16 ]}

مجموعة شخصيات سام كوبيه

			0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	أ	ب	ج	د	هـ	F
رموز التحكم		0
		1
مجموعة الأحرف المحددة مسبقًا		2		!	"	8	دولار	%	و	'	(	)	*	+	،	-	.	/
		3	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	:	؛	<	=	>	؟
		4	@	أ	ب	ج	د	هـ	F	جي	ح	أنا	ج	ك	ل	م	شمال	يا
		5	P	سؤال	R	S	تي	يو	V	دبليو	X	Y	Z	[	\	]	↑	_
		6	جنيه إسترليني	أ	ب	ج	د	هـ	و	ز	ح	أنا	ج	ك	ل	م	ن	o
		7	ص	q	ر	s	ت	u	v	w	x	y	z	{	|	}	~	©
رسومات الكتل / الأحرف الأجنبية	حواجز على	8
	يغلق				é
	تم إيقاف تشغيل المربعات، الأحرف الدولية		إي	æ	Æ	أو	ö	ò	û	ù	ÿ	Ö	Ü	¢	جنيه إسترليني	¥	₧	ƒ
الرسومات التي يحددها المستخدم	حواجز على	9
رسومات الكتل / الأحرف الأجنبية	تم إيقاف تشغيل المربعات، الأحرف الدولية		أ	أنا	ó	ú	ñ	Ñ	ª	º	¿
الرسومات التي يحددها المستخدم		أ
		ب
		ج
		د
		هـ
		F

يُوفر الجهاز ست قنوات صوتية ستيريو بثمانية أوكتافات ، وذلك بفضل شريحة توليد الصوت والضوضاء Philips SAA1099 . ويتيح الجهاز تشغيل عينات صوتية عبر التحكم البرمجي، بالإضافة إلى دعمه لوحدات Amiga Tracker رباعية القنوات بدقة عينة 3 بت عند 10.4 كيلوهرتز ^{[ 18 ]} و4 بت عند 15.625 كيلوهرتز ^{[ 19 ]} .  

ولتوفير التوافق مع الإصدارات السابقة من جهاز ZX Spectrum ، يوفر جهاز SAM أيضًا قناة "صفارة" أحادية البت يمكن استخدامها لإصدار نغمات بسيطة عن طريق تبديل البت بين التشغيل والإيقاف كما هو الحال في جهاز Spectrum الأصلي.

زُوِّد الجهاز بذاكرة قراءة فقط (ROM)  سعتها 32 كيلوبايت تحتوي على شفرة تشغيل الجهاز ومترجم لغة BASIC ( SAM BASIC ) من تأليف أندرو رايت، والذي تأثر بشكل كبير بنسخته التجريبية السابقة من لغة BASIC لجهاز ZX Spectrum. احتوت ذاكرة القراءة فقط على شفرة التشغيل فقط، بينما كان يتم تحميل نظام التشغيل DOS من القرص باستخدام الأمر أو المفتاح. كانت معظم الأقراص مزودة بنظام SAMDOS، وهو أول نظام DOS للجهاز، مما يسمح بتشغيلها مباشرةً. كما طُوِّر نظام MasterDOS المُحسَّن، والذي يوفر وصولاً أسرع إلى القرص، ويدعم عددًا أكبر من الملفات، بالإضافة إلى دعم ملحق ساعة الوقت الحقيقي لتوفير طوابع زمنية للملفات، إلى جانب العديد من التحسينات الأخرى.BOOTF9

كانت لغة BASIC متطورة للغاية، وتضمنت شيفرة لرسم الصور النقطية وأشكال المتجهات الأساسية كالخطوط والدوائر. وكان نظام إحداثيات الشاشة لهذه الأشكال متغيرًا، ويمكن تغيير حجمه وتوسيطه كيفما يشاء. كما وفرت اللغة إمكانية "تسجيل" تسلسلات أوامر الرسومات، بحيث يمكن تكرارها لاحقًا دون التأثير على سرعة المعالجة التي قد يسببها مترجم BASIC.

الجهاز قادر على تشغيل CP/M 2.2 باستخدام برنامج Pro-Dos مع دعم كل من الأقراص ذات تنسيق 720 كيلوبايت ومحركات الأقراص IDE ^{[ 20 ].} 

كان جهاز SAM يستخدم في الأصل محركات أقراص Citizen رفيعة بحجم 3.5  بوصة، والتي كانت تُركّب أسفل لوحة المفاتيح لتوفير فتحات أمامية. ومثل محركات الأقراص الصلبة IDE ، لم تكن هذه الحاويات تحتوي على محركات الأقراص فحسب، بل احتوت أيضًا على وحدات تحكم محركات الأقراص، وهي WD1772-02 ، مما مكّن جهاز SAM من استخدام كلا محركي الأقراص في وقت واحد.

بسبب خلل في تصميم جهاز كوبيه، فإن إعادة ضبط الجهاز أثناء وجود قرص في محرك الأقراص قد يؤدي إلى تلف البيانات الموجودة على ذلك القرص، لأنه أثناء بقاء خط إعادة الضبط منخفضًا منطقيًا، تتوقف دائرة ASIC (التي تولد  إشارة الساعة بتردد 8 ميجاهرتز) وبالتالي لا يتم إرسال أي إشارة ساعة إلى وحدات تحكم محرك الأقراص. ^{[ 22 ]}

استخدمت الأقراص ذات الكثافة المزدوجة تنسيقًا ثنائي الجوانب، 80 مسارًا لكل جانب و10 قطاعات لكل مسار، بسعة 512 بايت لكل قطاع. أعطى هذا سعة إجمالية قدرها 800  كيلوبايت، مع العلم أن الدليل القياسي شغل 20  كيلوبايت، تاركًا 780  كيلوبايت متاحة لملفات المستخدم. تم تخزين الملفات بنفس بنية واجهة +D الأصلية من MGT ، ولكن مع رموز إضافية لأنواع ملفات SAM Coupé. كانت ترميز القرص (NRZ) واستراتيجية الترميز (السرعة الزاوية الخطية) وتنسيقات رؤوس المسارات والقطاعات متوافقة مع تلك المستخدمة في IBM PC و Atari ST ، وكانت البرامج متاحة لقراءة الأقراص المنسقة بنظام FAT . ^{[ 23 ] [ 24 ]}

تم توفير مجموعة كبيرة من منافذ التوسعة، بما في ذلك:

• فتحتان داخليتان لمحركات الأقراص
• موصل SCART غير قياسي يوفر فيديو مركب و RGB رقمي وخطي بالإضافة إلى مدخل الطاقة
• موصل أوروبي ذو 64 سنًا ^{[ 12 ]} لتوسيع الأجهزة للأغراض العامة
• مقبس الماوس  (تنسيق خاص، على الرغم من توفر محول لفئران نمط أتاري إس تي لاحقًا)
• قلم ضوئي / مسدس ضوئي وإخراج صوت ستيريو عبر موصل DIN ذي 5 دبابيس
• منافذ MIDI IN/OUT (و THROUGH، عبر مفتاح برمجي)
• الشبكة باستخدام منفذ MIDI (يمكن ربط ما يصل إلى 16 جهازًا معًا)
• منفذ عصا تحكم ذو 9 دبابيس على طراز أتاري (إمكانية مزدوجة مع كابل مقسم، على الرغم من وجود عيب يؤدي إلى تداخل عصا التحكم مع بعضها البعض).
• مقبس كاسيت أحادي 3.5 مم (يستخدم مرتين للتحميل والحفظ)

يمكن توصيل ما يصل إلى أربعة أجهزة بمنفذ Euroconnector الخاص بجهاز Coupé، وذلك باستخدام SAMBUS، الذي كان يوفر أيضًا ساعة مدمجة. عند استخدام أجهزة طرفية تستهلك طاقة أكبر، كان SAMBUS يتطلب مصدر طاقة إضافي. ^{[ 25 ]}

كان مصدر طاقة جهاز SAM عبارة عن وحدة تعديل Amstrad CPC MP1/MP2 معدلة ، حيث تم دمج مُعدِّل الترددات اللاسلكية وتوصيله بالكمبيوتر عبر مقبس مشترك للطاقة والتلفزيون. وقد جعل هذا تداخل الإشارة من محول التيار المتردد/المستمر أمرًا شائعًا، وكان من التعديلات الشائعة، وإن كانت غير رسمية تمامًا، إزالة المُعدِّل والاحتفاظ به كوحدة منفصلة. ^{[ 26 ]}