Радио-86РК

Радио 86РК — самодельный 8-разрядный персональный компьютер, схема которого впервые была опубликована в журнале «Радио» № 4-6/1986 г. Авторы статьи — Д. Горшков, Г. Зеленко, Ю. Озеров, С. Попов.

В начале 80-х журнал «Радио» уже публиковал описание любительского компьютера на процессоре КР580. Это был Микро-80, построенный на 200 микросхемах, сложный как в сборке так и в наладке. Из-за своей сложности, а также из-за практически полного отсутствия микросхем в свободной продаже, эта модель так и не получила широкого распространения.

Схема Радио 86РК включала всего 29 микросхем, доступных в СССР, таким образом, его мог изготовить практически любой желающий. Кроме того, Радио 86РК был программно совместим с Микро-80.

Технические характеристики

Печатная плата Радио 86РК

• Процессор: К580ИК80 (в поздней советской номенклатуре - КР580ВМ80А ) — советский аналог i8080 1,78 МГц.
• ОЗУ: в оригинальном варианте — 16 КБ на микросхемах DRAM К565РУ3. Также могли применяться К565РУ6 (4116) или отбраковка, «половинки» и «четвертинки» К565РУ5 (4164). Максимальная память — 32 КБ. Верхняя половина адресного пространства используется для управления внутренними устройствами компьютера (команды ввода-вывода ВМ80 не используются).
• ПЗУ: 2 КБ — УФ-ПЗУ К573РФ2 (2716).
• Видеоподсистема: по сбросу текстовый режим 25 строк на 64 символа. Применён «контроллер алфавитно-цифрового терминала» КР580ВГ75 совместно с «контроллером прямого доступа в память» КР580ВТ57 (i8257). Последний при этом обеспечивает регенерацию динамической памяти. Символы для знакогенератора прошиты в ПЗУ (К573РФ1, 1 КБ). Курсор аппаратно формирует ВГ75. В некоторых играх (и в граф.редакторе), чтобы избежать межстрочного разрыва, высота знакоместа программно меняется с 10 на 8. При этом на экране отображается 30 строк высотой 8 линий растра, а видимый формат экрана - 64*30.
• Цвет: стал доступен после публикации в ж.«Радиолюбитель» 04.1992 схемы простой доработки до цвета
• Клавиатура: простая матрица с контактами на замыкание, обслуживается программно процессором через ППА КР580ВВ55 (i8255).
• Звук: в качестве источника звука используется контакт процессора INTE (разрешение прерываний). Поскольку прерывания в компьютере не используются, он был свободен. Из-за особенностей работы видеоконтроллера музыкальные тоны звучат хрипло. Чтобы это исправить в клоны обычно добавляли 580ВИ53.
• Внешние устройства: в качестве устройства для хранения программ применялся бытовой магнитофон. К ППА пользователя КР580ВВ55 могло подключаться внешнее устройство (принтер, ROM-диск и программатор УФ-ПЗУ). С 1993 года после публикации в ж.«Радио» также стал доступен дисковод (FM формат, 400 кб на диск).

Графические возможности

В различных источниках могут встречаться различные параметры видеосистемы Радио-86РК. Эти расхождения — следствие использования в качестве видеоконтроллера микросхемы КР580ВГ75, которая позволяет программно изменять видеорежим. Теоретически она может программироваться на 64 строки по 80 символов в каждой.

Чтобы во время гашения экрана на время обратного хода луча регенерация динамических ОЗУ не прекращалась, используется программное формирование сигнала гашения по кадрам. Также программно формируется и гашение на время обратного хода луча по строкам (хотя это уже не обусловлено работой схемы, а лишь ради экономии). Таким образом ВГ75 продолжает выводить на экран во время строчного и кадрового бордюров, а кадровый и строчный бордюры получаются за счёт заполнения экранных ячеек соответствующих бордюру нулями (или кодом $20 или кодом $FF).

В Радио-86РК по сбросу ВГ75 программируется на режим 30 строк по 78 символов и высотой знакоместа в 10 линий растра. Видимы при этом лишь 25 строк (3 строки сверху и 2 снизу заполняются нулями, что формирует кадровый бордюр) и лишь 64 символа в строке. При этом в памяти вся экранная область занимает 78*30 — 2340 байт.

Некоторые возможности, поддерживаемые КР580ВГ75, не использованы в схеме Радио-86РК. В частности, не используется возможность вывода 11 аппаратных символов псевдографики. Также, не используются режим подсветки символов и инверсии знакомест. Но в любительских доработках для введения цвета эти атрибутные сигналы ВГ75 задействованы для задания цвета символов (впервые это сделано в промышленном клоне «Апогей-БК-01Ц»).

Формат знакоместа для режима по сбросу - 6x10. Но выводится лишь 8 линий из фонта, потому при высоте знакоместа в 10 линий две нижние линии знакоместа затемнены. ВГ75 кодирует символы 7-ю битами (экранные байты с выставленным 8-мым битом являются командами смены режима либо аппаратной псевдографикой). В ряде клонов используется увеличенный объём ПЗУ знакогенератора и дополнительные символьные наборы в нём. В этом случае нужный набор выбирается с помощью разряда из ППА ВВ55 или атрибутными битами ВГ75.

Псевдографические возможности Радио-86РК реализуются с помощью 16-ти псевдографических символов в ПЗУ знакогенератора. Эти символы имитируют разбиение знакоместа на матрицу 2*2 пикселя (в продвинутых клонах есть фонт с матрицей 3*2 пикселя), что в базовом режиме 64*25 даёт общее разрешение экрана в 128*50 пикселей, а в режиме с высотой знакоместа в 8 линий, который обычно и используется для графических игр, - 128*60. К сожалению, оператор PLOT бейсика режим в 30 строк не поддерживает (работает только в базовом режиме 64*25 с межстрочными разрывами).

При использовании альтернативного фонта (которого в базовом РК нет) иногда получают ещё один псевдографический видеорежим, в котором знакоместо программируется на высоту знакоместа в 4 линии, а общее число строк программируется на максимум - 64. При этом видимыми являются только 51 строка (остальные уходят на бордюр). При этом частота строк увеличивается до 60 Гц (что нормально для телевизора, т.к это NTSC, но не для видеомонитора), зато формат экрана составляет 128*102. А в некоторых клонах с альтернативным фонтом так выводится графика аж 192*102. Но программ под такой режим нет (только демо режима)[1].

Программное обеспечение

Скриншот игры «Клад»

Резидентно в «Радио-86РК» имеется «Монитор» в ПЗУ, который содержит не только драйверы периферии, но также играет роль ОС. «Монитор» поддерживает простейшие функции отладчика, позволяет просматривать и изменять ячейки памяти, вводить и запускать программы. Журнал «Радио» опубликовал также дампы основных системных программ, однако ручной ввод их в компьютер был весьма трудозатратным.

Базовое инструментальное программное обеспечение опубликованное в 1986-1987 годах в журнале «Радио» в виде шестнадцатеричных дампов включало в себя:

• Бейсик интерпретатор
• Текстовый редактор
• Ассемблер
• Дизассемблер

В последующие годы было опубликовано ещё несколько полезных системных программ. Прикладное программное обеспечение создавалось программистами любителями и его можно было приобрести в вскоре возникших кооперативах, скопировать у знакомых или купить на радиорынке. В конце 80-х годов на нелегальных радиорынках возник пиратский частный бизнес по торговле программами бытовых ПК, что существенно облегчало людям доступ к программам, но лишало разработчиков программ возможности заработать на своих программах.

Прикладное ПО включало в основном следующие программы:

• Инструментальные программы: макроассемблер и отладчики (отладчик Г.Штефана, экранный отладчик С.Дрогайцева, DDT и SID адаптированные из CP/M)
• ЯВУ: до десятка лишь слегка отличающихся и несколько доработанных версий бейсика, компиляторы Си и Паскаля. Из-за нехватки в компьютере объёма ОЗУ, этими компиляторами можно транслировать лишь маленькие программы, но они позволили многим будущим профессиональным программистам сделать первое знакомство с программированием на ЯВУ.
• Игры в кодах: Шахматы, Змейка, Xonix, Pacman, Лабиринт, Лестница, Жизнь, Тетрис, Морской бой, Диверсант, Скорпион, Стратегия, Цирк, Рикошет, Volkano, Krok, Land, LodeRuner, Digger, Mars, Barmen, BoulderDash, Into the Eagles Nest, Ladder, Stena и др. Не считая слегка изменённые дубли игр было не более 200. Сейчас на архивных сайтах можно найти около 100 РК-игр.
• Игры на бейсике: Королевство Эйфория, Война с клингами, Питон, Сокобан, Минное поле, Бомбардировщик, Биржа, Кегельбан, Покер, Пика-фама, Ханойская башня, Гомоку и др. Около 30 игр.
• Несколько десятков неигровых программ (текстовые и граф.редакторы, примитивные картотеки, словари, программы печати, инструментальные для разработки и радиолюбительского назначачения).

Клоны

Промышленность выпускала и стопроцентные клоны «Радио-86РК», но в большем объёме серийно производились более развитые РК-производные компьютеры, которые имели лишь частичную совместимость, т.е совместимость лишь для системных программ. Из-за разных адресов экрана и В/У игры были несовместимы, хотя из-за общности схемотехники и ROM-BIOS адаптация игр между РК-подобными компьютерами была несложна.

• Микроша
• Электроника КР-01/02/03/04 (конструктор для самостоятельной сборки)
• Партнёр 01.01
• Спектр-001
• Апогей БК-01
• Криста — выпускался заводом РИП в г.Муром
• Альфа-БК[2]
• УМПК-Р-32 — выпускался заводом Мукачевприбор
• Импульс
• Согдиана-1
• Mikro-88 — выпускался одним из рижских кооперативов, отличался от оригинала клавиатурой и небольшими изменениями в ПЗУ, плата компьютера не отличалась от оригинальной версии на 32 КБ.

Публикации

• Процессорный модуль микро-ЭВМ // журнал «Радио». — 1986. — № 4-7.

• Различные статьи о Радио-86РК // журнал «Радио». — 8/1986-1/1998.

•  Зеленко Г. В., Панов В. В., Попов С. Н. Домашний компьютер. — М.: Радио и связь, серия Массовая радиобиблиотека. — Т. 1139. — ISBN 5-526-00312-7

Ссылки

• Радио 86РК и совместимые — краткий обзор Радио 86РК и его клонов
• Emu80 — эмулятор Радио 86РК и совместимых, а также некоторых других компьютеров
• ПК-Ностальгия — информация и ПО для Радио 86РК, включая операционную систему REAL TIME

Документация

• Публикации в журнале Радио
• Intel 8257/Документация#Пример программирования
• Спектр-001. Схема системного блока и блока питания (Источник)

Файлы

• ПЗУ 16k
• ПЗУ 32k
• Прошивка знакогенератора
• ПЗУ компьютера Спектр 001
• Тест памяти 32К (Источник)

Сборники программ

• Emu80.org
• rk86.shatu.ru
• www.itwas.ru/radio/