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Galaksija(電腦)

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Galaksija(塞爾維亞語西里爾字母:Галаксија;意為「銀河」)是由 Voja Antonić 設計的一款自行組裝電腦。它被刊載於一本同名的熱門科學雜誌特刊《Računari u vašoj kući》(意為「家中的電腦」,由 Dejan Ristanović 編寫),於 1983 年 12 月底在南斯拉夫的貝爾格勒出版。當時有提供套件,但並非必要,因為它完全可以用標準的現成零件組裝而成。後來也有以完整成品的型式販售。

歷史

在八十年代初期,南斯拉夫社會主義聯邦共和國的進口限制阻礙了電腦的引進。與此同時,即使是西方最便宜的電腦,其價格也接近當時的平均月薪。這意味著只有相對少數的人擁有一台電腦——多數是 ZX Spectrum 或 Commodore 64,儘管大多數南斯拉夫人民只熟悉可程式化計算機。

根據 Voja Antonić 本人的說法,在 1983 年的某個時候,當他在里桑的 Hotel Teuta 度假時,正在閱讀 RCA CDP1802 CPU 的應用手冊,並偶然讀到關於 CPU 輔助視訊生成技術。由於 CDP1802 非常原始,他認為 Zilog Z80 處理器也能夠完成這項任務。

在他回到貝爾格勒的家之前,他已經畫好了電腦的概念圖,該電腦利用軟體來生成視訊影像。儘管使用軟體而非硬體會大幅降低其設計的效能,但這也簡化了硬體並降低了成本。

他的下一步是找一本雜誌來發表這些設計圖。最顯而易見的選擇是在札格瑞布出版的《SAM Magazine》,但由於先前的不愉快經驗,他決定在別處發表。大約在 Antonić 有此發現的同時,電腦程式設計師兼記者的 Dejan Ristanović 受託為《Galaksija》雜誌準備一期專門介紹家用電腦的特刊。在 Ristanović 和 Antonić 見面後,他們決定合作,並在名為《Računari u vašoj kući》(意為「家中的電腦」)的雜誌特刊中發表該電腦的設計圖。該特刊於 1983 年 12 月底發行。雜誌的名稱(Galaksija)也與這台電腦的名稱緊密相連。

Antonić 和 Ristanović 估計,鑑於該雜誌的發行量為三萬份,大約會有一千人嘗試自行組裝這台電腦。最終約有八千人向 Antonić 訂購了自行組裝套件。如果將未購買任何套件(包括印刷電路板和 ROM)的人也計算在內,這個數字可能更高。

零件由多家製造商和供應商提供:

  • 來自布耶的 MIPRO 和 Elektronika,與電子與真空技術研究所(塞爾維亞語:Institut za elektroniku i vakuumsku tehniku)共同提供了印刷電路板、鍵盤和光罩。
  • 來自格拉茲的 Mikrotehnika 寄送了積體電路。
  • Voja Antonić 親自燒錄了所有的 EPROM。
  • 《Galaksija》雜誌負責收集訂購單並組織配送。

後來,教科書與教具研究所(塞爾維亞語:Zavod za udžbenike i nastavna sredstva)與 Elektronika Inženjering 公司合作,開始大規模商業生產 Galaksija 電腦,主要供應給學校使用。

技術規格

  • CPU: Zilog Z80A 3.072 MHz
  • ROM "A" 或 "1" – 4 KB (2732 EPROM),包含引導程式、核心控制程式及 Galaksija BASIC 解譯器程式碼
  • ROM "B" 或 "2" – 4 KB (選配,亦為 2732 EPROM) – 額外的 Galaksija BASIC 指令、組合語言、機器碼監視器等
  • 字元 ROM – 2 KB (2716 EPROM),包含字元定義,字元大小為 8×13 像素,區塊圖形在垂直方向上以 4:5:4 的比例分割,水平方向上則以 4:4 的比例分割。
  • RAM: 基本型號為 2 至 6 KB 的 6116 靜態 RAM,可擴充至 54 KB
  • 文字模式 32 x 16 字元,單色
  • 偽圖形: 圖形字元子集中 2×3 的點陣組合 – 總共 64 種不同的圖案
  • 音效: 根據規格無音效功能,但磁帶介面偶爾被用作音訊輸出埠 – 類似於 ZX Spectrum 上的「EAR」埠,既可用於音訊輸出也可用於卡式磁帶介面。詳情請參見卡式磁帶埠。
  • 儲存媒體: 卡式磁帶,錄製速率為 280 bit/s
  • I/O 埠: 具 Z80 匯流排的 44-pin 邊緣連接器、磁帶(DIN 連接器)、單色視訊輸出(PAL 時序,DIN 連接器)及 UHF 電視輸出(RCA 連接器)

BASIC ROM

Galaksija BASIC 是一款 BASIC 解譯器,其部分程式碼最初取自 TRS-80 Level 1 BASIC,設計者當時認為那是微軟的 BASIC。然而,在經過大量修改以包含視訊生成程式碼(因為 CPU 在其中扮演重要角色以降低硬體成本)並改進程式語言後,據說原始程式碼中只剩下主要的流程控制和浮點運算部分。它完全包含在 4 KB 的 ROM "A" 或 "1" 中。額外的 ROM "B" 或 "2" 提供了更多 Galaksija BASIC 指令、組合語言、監視器等功能。

ROM "A"

被 Galaksija 的創造者 Voja Antonić 標示為 "A" 的晶片,通常被稱為「ROM 1」或簡稱「ROM」。ROM "A" 包含了 Galaksija 的引導程式碼、其控制程式碼(基礎的作業系統)、視訊生成程式碼(因為 Galaksija 沒有先進的視訊子系統,其 Z80 CPU 甚至負責生成視訊訊號)以及 Galaksija BASIC。

將所有這些功能塞進 4 KB 的 2732 EPROM 中需要大量的努力和一些犧牲。例如,一些訊息文字區域也被用作實際的程式碼(如「READY」訊息),且錯誤訊息的數量被減少到僅有三種(「WHAT?」、「HOW?」和「SORRY」)。

ROM "B"

Galaksija 的 ROM "B" 是一塊 2732 EPROM 晶片,包含了對基礎 ROM ("A") 中原始 Galaksija BASIC 的擴充。它被 Galaksija 的創造者 Voja Antonić 標示為 "B",但通常被稱為「ROM 2」。

ROM "B" 包含了新增的 Galaksija BASIC 指令和函式(主要是三角函數),以及一個 Z80 組合語言和一個機器碼監視器。這個 ROM 並非必需,是一個選配的升級。雖然在主機板上已預留位置,但 ROM "B" 的內容在開機過程中不會自動初始化。用戶必須執行一道 Galaksija BASIC 指令來運行 ROM "B" 中的機器碼程式,才能獲得額外的功能。這也意味著即使是插上了 ROM "B" 的 Galaksija 電腦,其行為也可以完全像基本型號一樣。

字元 ROM

家用電腦 Galaksija 的字元 ROM 是一塊 2716 EPROM 晶片,包含了 Galaksija 字元集的圖形定義。它沒有特別的名稱,通常以所需的 2 KB EPROM 型號「2716」來標示。

字元編碼基於 ASCII,但有幾處修改:

  • 沒有小寫字母(類似 ASCII-1963)。
  • 碼點 91 至 94(0x5B 至 0x5E)分別代表塞爾維亞語字母 Č、Ć、Ž 和 Š。字母「Đ」在原始版本中不存在,因此通常用二合字母「DJ」替代。
  • 從 128 到 191(0x80 到 0xBF)的 64 個碼點是 64 種不同的 2×3 矩陣區塊。
  • 碼點 64(0x40)和 39(0x27)被用於顯示兩家公司之一的標誌的兩半:Voja Antonić 的 MIPRO(其標誌是康威生命遊戲中的滑翔者)或 Elektronika Inženjering(其標誌是一個風格化的箭頭)。這個標誌會顯示在「READY」提示符中。由 Antonić 在《Računari u vašoj kući》辦公室燒錄的 EPROM 使用 MIPRO 的標誌,而在工廠生產的 EPROM 則使用 Elektronika Inženjering 的標誌。

每個字元由一個 8×16 的像素矩陣表示。在這個 ROM 中,每個字元的 8 個像素橫列以一個位元組的 8 個位元表示。

「卡式磁帶」埠

Galaksija 使用卡式磁帶作為次要儲存裝置。它配備了一個 5-pin DIN 連接器,用於將電腦連接到卡式錄音機。磁帶介面電路相當基礎——除了一些控制電平的元件外,它基本上是 ZX Spectrum 中電路的單一位元數位等效電路。輸入訊號被路由到原本負責鍵盤功能的積體電路,因此 CPU 會將輸入訊號「看作」一系列長度與間隔不一的極快按鍵。

通常認為原始的 Galaksija 沒有任何專用(獨立)的音訊埠,且大部分程式都是無聲的。然而,利用卡式磁帶埠作為音訊輸出也是可能的,就像在 ZX Spectrum(其「EAR」連接器)上所做的那樣。ZX Spectrum 和 Galaksija 在音訊方面唯一的技術差異是 ZX Spectrum 有內建的蜂鳴器,而 Galaksija 的設計圖中不包含任何形式的揚聲器。

透過廣播分享軟體

1983 年秋天,《Računari》的編輯聯繫了貝爾格勒電台 202 頻道《Ventilator 202》節目的主持人 Zoran Modli,請求他在節目中廣播軟體。由於 Galaksija 將軟體儲存在資料錄音帶上,Modli 能夠向聽眾預告即將進行的資料廣播,透過標準的 FM 電波將資料以聲音形式播出,聽眾則可以用家用卡式錄音座錄下資料廣播,並透過資料磁帶機將軟體載入 Galaksija。Ventilator 202 成為了軟體分享的中心,業餘程式設計師會編輯先前廣播的軟體,並將修改後的版本寄回以供未來重播。在三年的時間裡,Ventilator 202 為 Galaksija、Spectrum 和 Commodore 64 廣播了 150 個軟體,其中還包括一本名為《Hack News》的數位雜誌。Modli 指出,雖然許多軟體是由南斯拉夫作者為 Ventilator 202 的聽眾編寫的,但這些作者中也有不少人透過該節目破解、盜版並分享商業軟體。

設計

為了簡化「自行組裝」的過程並降低成本,印刷電路板被設計成單層(單面)電路板。這導致了一個相對複雜的設計,需要使用跳線來完成許多零件面的連接。

Galaksija 的外殼並非預製的。相反地,指南建議使用與主機板相同的印刷電路板材料(例如 Pertinax 電木板)來製作。因此,頂部、側面和加固件被焊接在一起,形成「上蓋」。底部則建議使用壓克力玻璃。指南中包含了清潔、上漆甚至裝飾組裝好的外殼的說明。名稱「GALAKSIJA」和裝飾邊框要在第一層(白色)油漆之後、第二層最終顏色油漆之前,使用 Letraset 轉印字母紙加上去。待油漆乾透後,轉印的裝飾會被刮掉,露出底層的白色油漆。

鍵盤的佈局使得每個按鍵都有自己的記憶體映射位址,在大多數情況下,這些位址與按鍵上字母的 ASCII 碼順序相同。這透過減少查詢表節省了 ROM 空間,但卻大大增加了單層鍵盤印刷電路板的複雜性,以至於僅鍵盤本身就需要 35 條跳線。

圖集

File:Galaksija 1984.jpg|Galaksija 的主機板,部分組裝完成 File:Galaksija Ready Prompt.png|啟動時的 Ready 提示符 File:Desktop computer GALAKSIJA, 1983.jpg|後期工廠製造的 Galaksija 外殼 File:Galaksija home computer.jpg|在塞爾維亞新沙德 BalCCon2k14 活動上的一台 Galaksija File:Voja Antonic.jpg|Voja Antonic,Galaksija 的發明者 一

參見

  • 南斯拉夫的電腦硬體歷史
  • Galaksija BASIC – 關於 Galaksija 的 BASIC 程式語言的詳細資訊
  • Galaksija Plus – Galaksija 的改良版,於 1984 年 6/7 月號(第 6 期)的《Računari》雜誌(英文:Computers,由《Računari u vašoj kući》更名)上宣布
  • Voja Antonić – Galaksija 的創造者
  • Dejan Ristanović – 著名的塞爾維亞作家和電腦專欄作家,撰寫了大部分介紹 Galaksija 的特刊雜誌內容
  • Z80 – Galaksija 的 CPU
  • ZX80 - Sinclair ZX80,比 Galaksija 早 4 年問世,具有非常相似的系統設計,包括使用 Z80A 來驅動視訊輸出。

參考資料

外部連結

文章

  • Computers in your home – 由《Računari u vašoj kući》雜誌作者 Dejan Ristanović 撰寫的簡短概述(英文)
  • 1983: Galaksija – 由 Galaksija 的創造者 Voja Antonić 本人撰寫的起源故事(塞爾維亞語)
  • Computer Galaksija – 由創造者 Voja Antonić 撰寫,為計劃自行組裝者提供的電腦操作詳細說明,發表於《Računari u vašoj kući》雜誌(塞爾維亞語)
  • Uputstvo za upotrebu – 完整的原始用戶手冊線上版(塞爾維亞語)
  • Magazine Scans – 包含電路圖、組裝說明及 Galaksija 程式的原始雜誌頁面掃描檔(塞爾維亞語)
  • Računar Galaksija by Dejan Ristanović,《Računari u vašoj kući》雜誌作者撰寫(塞爾維亞語)
  • Crowd Supply Project - Crowd Supply Project 或將提供另一款 Galaksija

簡報

  • The Ultimate Galaksija Talk - 由 Tomaž Šolc 在 29C3 會議上所做的深度簡報

重製版

  • μGalaksija – FPGA 版 Galaksija
  • CMOS – CMOS 版 Galaksija

模擬器

  • Galaksija Emulator – 由 Miodrag Jevremović 開發的原始 DOS 模擬器(塞爾維亞語)
  • Galaksija Emulator pages – 原始 DOS 模擬器的 Microsoft Windows 移植版(塞爾維亞語)
  • MESS – 開源、跨平台、多系統模擬器 MESS 支援 Galaksija
  • Sam Coupé — 運行於 Sam Coupé 上的 Galaksija 模擬器
  • GALe - Galaksija Emulator - 在網頁瀏覽器中模擬 Galaksija。

線上博物館

  • Old-Computers.com Museum 關於 Galaksija 的頁面
  • Zgodovina – 一篇斯洛維尼亞語文章

其他

  • Zoran Modli Home page -《Ventilator 202》廣播節目主持人的首頁(塞爾維亞語)。該網站也包含《Ventilator 202》節目的故事(亦為塞爾維亞語)。
  • #247 – An Interview with Voja Antonic – Gerontogenous Galaksija Genesis - 一段關於 Galaksija 創作過程的 Voja Antonic 音訊播客訪談(英文)。
  • galaksija info in English - 提供複製的電路圖,以及「關於 GALAKSIJA 復古自製電腦的 CMOS 實現」論文的英文翻譯(英文)。

Category:家用電腦 Category:塞爾維亞發明 Category:基於 Z80 的家用電腦 Category:1983年推出的電腦相關產品