Apple computers first computer

A History of Apple Computers

Easyturn / Getty Images

Before it became one of the wealthiest companies in the world, Apple Inc. was a tiny start-up in Los Altos, California. Co-founders Steve Jobs and Steve Wozniak, both college dropouts, wanted to develop the world’s first user-friendly personal computer. Their work ended up revolutionizing the computer industry and changing the face of consumer technology. Along with tech giants like Microsoft and IBM, Apple helped make computers part of everyday life, ushering in the Digital Revolution and the Information Age.

The Early Years

Apple Inc. — originally known as Apple Computers — began in 1976. Founders Steve Jobs and Steve Wozniak worked out of Jobs’ garage at his home in Los Altos, California. On April 1, 1976, they debuted the Apple 1, a desktop computer that came as a single motherboard, pre-assembled, unlike other personal computers of that era.

The Apple II was introduced about a year later. The upgraded machine included an integrated keyboard and case, along with expansion slots for attaching floppy disk drives and other components. The Apple III was released in 1980, one year before IBM released the IBM Personal Computer. Technical failures and other problems with the machine resulted in recalls and damage to Apple’s reputation.

The first home computer with a GUI, or graphical user interface — an interface that allows users to interact with visual icons — was the Apple Lisa. The very first graphical interface was developed by the Xerox Corporation at its Palo Alto Research Center (PARC) in the 1970s. Steve Jobs visited PARC in 1979 (after buying Xerox stock) and was impressed and highly influenced by the Xerox Alto, the first computer to feature a GUI. This machine, though, was quite large. Jobs adapted the technology for the Apple Lisa, a computer small enough to fit on a desktop.

The Macintosh Computer

In 1984, Apple introduced its most successful product yet — the Macintosh, a personal computer that came with a built-in screen and mouse. The machine featured a GUI, an operating system known as System 1 (the earliest version of Mac OS), and a number of software programs, including the word processor MacWrite and the graphics editor MacPaint. The New York Times said that the Macintosh was the beginning of a «revolution in personal computing.»

In 1985, Jobs was forced out of the company over disagreements with Apple’s CEO, John Scully. He went on to found NeXT Inc., a computer and software company that was later purchased by Apple in 1997.

Over the course of the 1980s, the Macintosh underwent many changes. In 1990, the company introduced three new models — the Macintosh Classic, Macintosh LC, and Macintosh IIsi — all of which were smaller and cheaper than the original computer. A year later Apple released the PowerBook, the earliest version of the company’s laptop computer.

The iMac and the iPod

In 1997, Jobs returned to Apple as the interim CEO, and a year later the company introduced a new personal computer, the iMac. The machine became iconic for its semi-transparent plastic case, which was eventually produced in a variety of colors. The iMac was a strong seller, and Apple quickly went to work developing a suite of digital tools for its users, including the music player iTunes, the video editor iMovie, and the photo editor iPhoto. These were made available as a software bundle known as iLife.

In 2001, Apple released its first version of the iPod, a portable music player that allowed users to store «1000 songs in your pocket.» Later versions included models such as the iPod Shuffle, iPod Nano, and iPod Touch. By 2015, Apple had sold 390 million units.

The iPhone

In 2007, Apple extended its reach into the consumer electronics market with the release of the iPhone, a smartphone that sold over 6 million units. Later models of the iPhone have added a multitude of features, including GPS navigation, Touch ID, and facial recognition, along with the ability to shoot photos and video. In 2017, Apple sold 223 million iPhones, making the device the top-selling tech product of the year.

Источник

Оригинальный и полностью рабочий компьютер Apple I выпуска 1976 года впервые продают на eBay

В настоящее время на аукционе eBay пользователь из США выставил на продажу персональный компьютер Apple I, причем им была сразу установлена минимальная цена за этот лот — $1 750 000. Продавец объясняет в описании устройства столь высокую цену тем, что компьютер находится в идеальном состоянии, хранится в оригинальном деревянном корпусе Byte Shop, найти который в оригинальном виде в настоящий момент большая редкость, так как устройств в подобных “ретро-чехлах” осталось по всему миру в целом состоянии не больше шести экземпляров. Также в комплекте поставляется оригинальный блок питания, клавиатура Datanetics Version D и видеомодулятор Sony TV-115, который в свое время особо рекомендовал сам Стив Джобс.

Ранее на многих аукционах подобные экземпляры Apple I оценивали и продавали за суммы от $200 тыс. до $600 тыс. Самый дорогой Apple I на этот момент был продан за рекордные $905 тыс. в 2014 году на одном из аукционов в США. Покупатель — музей Генри Форда приобрел тогда один из немногих рабочих экземпляров Apple I за цену, которая почти в 1400 раз превышает первоначальную стоимость данного устройства.

И вот сейчас на аукционе eBay появился новый лот из истории IT. Продавец Кришна Блейк находится во Флориде, США, и утверждает, что он второй владелец столь раритетного устройства.

Блейк особо подчеркивает, что:

• это не реплика, все детали и элементы оригинальные, не подвергались никаким модификациям или ремонту;
• в устройстве установлена центральная (монтажная) плата NTI второй партии;
• компьютер находится в полностью функциональном рабочем состоянии;
• состояние и работоспособность данного экземпляра Apple I было проверено экспертом по Apple Кори Коэном совсем недавно в августе 2019 года, где на фестивале Vintage Computer Festival West этот компьютер был одним из двух постоянно работающих винтажных устройств во время проведения мероприятия и полноценно работал по шесть часов в день;
• у компьютера есть сертификат подлинности, который подтвержден в официальном реестре компьютеров Apple-1.

Персональный компьютер Apple I из первых партий появился в продаже в июле 1976 года и выпускался в 1976-77 годах. Было собрано в общей сложности порядка двухсот экземпляров устройства. Цена компьютера в продаже составляла $666,66, а его создатель с другом (Стив Возняк и Стив Джобс) продавали устройство в компьютерный магазин по цене в $500.

Продавец и хозяин раритетного устройства Кришна Блейк надеется, что его предложение заинтересует компьютерные музеи, коллекционеров или энтузиастов, которые ждут, когда подобное рабочее устройство будет выставлено на продажу.

Источник

Как собрать Apple 1 и написать для него игру

Как собрать Apple 1 и написать для него игру



Прошло 40 лет с момента выхода в свет компьютера Apple 1. Сегодня его возможности не дотягивают даже до простых микропроцессорных устройств или микроконтроллеров. Но в 1976-ом году эта новинка наделала много шума, говорилось даже о революции в мире ЭВМ. Предлагаю читателю вместе со мной собрать Apple 1, чтобы узнать, что же интересного в нём было, и написать какую нибудь программу.

Сразу скажу, собирал я его не за один раз. На поиск компонентов, сборку и отладку в свободное время, ушло три года, примерно столько же потом на отладку, и чтобы наконец собраться и написать эту статью.

Характеристики Apple 1

Тип: Персональный компьютер
Годы выпуска: июль 1976 — март 1977
Процессор: MOS 6502
Тактовая частота: 1мГц
Память: ПЗУ 256 Байт, ОЗУ 4кБ, расширяемые до 8 кБ
Видео: 40х24 символов
Изготовлено: около 200 штук

Немного истории

Создателем Apple 1 является Стивен Возняк. Собственно на момент создания он ещё не назывался Apple 1. Да и самой компании Apple ещё не было.

Стив увлекался проектированием радиоэлектронных устройств с раннего возраста. Первой его вычислительной машиной была «крем-сода», спроектированная на интегральных микросхемах без использования центрального процессора, и способная выполнять несложные математические действия. К сожалению я не смог найти ни фото, ни каких то описаний этого компьютера, только довольно скупые сведения от самого Стива, описанные в его книге. Судьба «крем-соды» тоже печальна — он сгорел, и попыток восстановить его не было. Позже, когда Стив работал над калькуляторами в НР, его знакомый, Аллен Баум, пригласил на встречу Клуба любителей компьютеров в Пало-Альто, Калифорния. Стиву сообщили, что эта встреча посвящена терминалами и видео технике. На тот момент он уже создал собственный терминал для работы в ARPANET, и имел представление о терминальной технике, только поэтому он и согласился пойти. Стив был скромным парнем, и знай он что речь будет про компьютеры, по его словам, он бы не пошёл туда.
На встрече он чувствовал себя не в своей тарелке, так как присутствующие обсуждали какие то непонятные микропроцессоры и компьютер Altair 8800.

После встречи ему дали листок с описанием микропроцессора i8080A. Он решил изучить его на досуге, и понял, что это именно то, что он делал в своем первом ПК «крем-сода», и как можно было бы его сделать проще. В тот же день у него родилась архитектура будущего Apple 1. Но до сборки дело дошло только через несколько месяцев, которые ушли на изучение спецификаций новых микросхем и поиск комплектующих. Дело в том, что в 70е годы микропроцессоры и память были очень дороги и дефицитны. Проблема с процессором решилась, когда компания MOS Technology выпустила бюджетный процессор 6500, а в скором времени и 6502, аналог 6500, но обладающий большими возможностями, и стоившем всего 25$. Именно легендарный 6502 первым попал в руки Стива.

Следующая проблема того времени заключалась в подготовке компьютера к запуску. В те годы загрузочная программа, как правило, вводилась в компьютеры вручную либо с магнитофонной ленты, это занимало до получаса, и только после этого можно было что то на них делать. Видео запуска Бейсика и игровой программы, написанной на нём, на Altair 8800 доступно по второй ссылке в конце статьи. Стив решил эту проблему установкой в свой ПК микросхем постоянной памяти (ПЗУ), с записанной в них управляющей программой, которую он назвал «Монитор». Название отражало назначение — большую часть времени она мониторила нажатие клавиш и передавала их на терминал, а так же позволяла отображать значения в ячейках памяти и запускать программу с определенного места. Монитор Возняка уместился в 253 байта.
Но для запуска компьютера ему всё ещё не хватало оперативной памяти. Первая версия его ПК была собрана на медленной статической памяти. Позже он заменил её на динамическую, что уменьшило количество микросхем на плате, и положительно сказалось на скорости работы.
Стив показал свой ПК публике, а его друг, Стив Джобс, который помогал носить монитор до клуба, предложил начать производить печатные платы для этого ПК, и организовать собственную компанию, которую назвали Apple.

Об этом и многом другом можно детальнее почитать в книге iWoz.

Основная плата Apple 1

Архитектура ПК

ПК состоит из нескольких узлов.


(Сайт источник)

Блок формирования и вывода изображения (терминал)

Собственно это и есть тот самый терминал Стива для ARPANET. На его входе семибитная шина, по которой поступают данные для вывода на экран телевизора.

В нём нет схем для прямого доступа к видеопамяти (ПДП), а используется циклическое обновление памяти в 1024 ячейки по 7 бит (причём, 64 ячейки не используются). Из-за отсутствия ПДП этот терминал работает как печатная машинка — подали символ на вход, он его отобразил на экране, переместил курсор для следующего символа, и никакой графики. Из-за постоянного обновления этой памяти, работа терминала довольно медленная. Все символы выводятся последовательно, нельзя просто так вернуться назад, и исправить неверно введённый символ. Для правки нужно ввести команду Монитора, которая изменит содержимое той ячейки памяти, где была допущена ошибка, а затем с помощью другой команды вывести на экран значение байта из изменённой ячейки памяти.

Если же в нашей программе мы хотим очистить экран, нам нужно 24 раза перевести каретку на новую строку. Кстати, при нажатии на Return (современное обозначение — Enter), запускается генератор, который до конца строки печатает символ Пробел.

Графического режима нет, а набор символов ограничивается стандартным набором ASCII кодов, со значениями от 1 до 127 (на экране отображаются только символы из интервала 32-126, некоторые другие используются в качестве управляющих, например 13 — перевод строки), поэтому и шина семибитная, а по старшему разряду всегда установлена единица.

Макеты всех отображаемых символов записаны в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ). После поступления символа на терминальный вход, он сначала записывается в небольшую память (аналог современной видео памяти), и далее через систему счётчиков выбираются адреса в ПЗУ знакогенератора, содержащие макет выводимого символа, и через регистры сдвига эти данные, смешиваясь с сформированными видео синхроимпульсами поступают на вход монитора (или низкочастотный вход телевизора).

Для регулировки яркости изображения, на плате есть подстроечный резистор. Я заменил его простым делителем пополам.

Так же надо отметить, что из-за ошибок в схеме формирования изображения, его нельзя корректно отобразить на большинстве современных цифровых телевизоров или мониторов, аналоговые телевизоры эти ошибки прощают. В конце статьи трёхминутное видео с моими мучениями на таком мониторе.

Микропроцессорный блок

Содержит микропроцессор 6502, ПЗУ, порт ввода-вывода (PIA), буферные усилители, дешифратор адресов устройств, оперативную память и немного микросхем мелкой логики.

Блок ввода-вывода и работа с внешними устройствами

Опросом клавиатуры и передачей введённого символа на шину данных занимается контроллер ввода-вывода (PIA) 6520. Вместо него я установил 6821. И он прекрасно работает.

Работа с внешними устройствами происходит как с ячейками памяти. Каждому устройству соответствует своя область памяти. Включением ввода-вывода с конкретного устройства занимается дешифратор портов. Его входные линии подключены к адресным линиям микропроцессора, поэтому при установке нужного адреса, к шине данных подключается нужное нам устройство. Что, и как с ним можно делать, определяет программа, и само устройство.
Так как в этом ПК не реализованы прерывания, обработкой всего потока данных (ввод с клавиатуры, вывод символов, обмен данными с внешними устройствами и тд) занимается центральный процессор.

Для подключения внешнего устройства, на основной плате есть один разъём. Единственным, известным мне, устройством, созданным для этого ПК в 70е годы, является интерфейсная плата для работы с внешним хранилищем данных — магнитофоном.



Блок питания

Тут всё просто. Для питания компьютера нужны четыре напряжения. +5В, -5В, +12В и -12В. Блок питания изготавливался покупателем самостоятельно. Для этого нужно было отдельно приобрести два понижающих трансформатора, и подключить их к основной плате, на которой уже находились выпрямители и стабилизаторы. На радиаторе находится стабилизатор на +5В, и он ощутимо греется, поэтому многие пользователи устанавливали на него вентилятор, я не стал изобретать велосипед, и поступил так же.

Можно конечно было поставить современный импульсный блок питания, но хотелось тёплого лампового урчания в 50Герц.

Поиск компонентов, сборка и наладка

Как я писал выше, на поиск компонентов ушло почти 3 года, правда с перерывами. Первой была куплена печатная плата, пролежав примерно год на полке, она начала постепенно обрастать компонентами. Сначала я припаял панельки для микросхем и разъёмы для подключения питания и монитора. Затем все пассивные элементы — резисторы, конденсаторы и диоды. Правда раздобыть оригинальные конденсаторы Sprague не удалось сразу, и вместо них первые пол года стояли обычные современные электролиты.

Большую часть микросхем удалось сразу приобрести, более того, у большей их части есть советские аналоги 155-ой серии. Побегать пришлось за такими микросхемками:

Видео ПЗУ — в нём должна быть записана определённая прошивка, иначе адекватной картинки не будет.
2504V — семь регистров, в которых хранится изображение, выводимое на экран.
2519B — счётчик, используемый для построения изображения, у которого не нашлось аналогов.
8T97 — буферы шины данных, предотвращающие перегрузку шины данных микропроцессора, в прочем им позже нашлась советская замена — К155ЛП11.
ПЗУ с управляющей программой «Монитор».

После того, как все компоненты были найдены, впаяны, или установлены в основную плату, началась сама интересная часть — отладка.

Первое включение — щелчок тумблером питания, 5 секунд, выключение — дыма нет, пробки в квартире целы, ничего не загорелось — порядок. Включаю, смотрю картинку — на экране мусор из случайных символов. Нажимаю RESET и за ней CLEAR SCREEN (да да, есть и такая кнопка — пользователи тогда были не избалованы модными штучками, а проектировщики считали, пусть пользователь очищает экран, когда ему надо), ничего не происходит — тот же случайный мусор.
Ко всему прочему, уже начинает подпекать стабилизатор на +5В, по комнате пошёл тёплый ламповый аромат свежесгоревшего толи лака, толи краски с этого стабилизатора. Выключаю, жду 5 минут, до полного охлаждения, и такими короткими сериями пытаюсь отлаживать далее на всём протяжении отладки, поэтому этот факт далее не указан.

Если бы всё работало, то после включения компьютера, на экране должна была появиться приветственная заставка в виде чередующихся, мигающих символов «@_» во вcё рабочее пространство монитора, а после нажатия RESET и CS экран должен очиститься, и остаться только курсор для ввода команды управляющей программе «Монитор».

Визуальный осмотр и прозвонка цепей формирования изображения и питания ничего не дала. И вот после нескольких дней мучений, я обнаружил, что продавец отправил мне не те аналоги микросхем видеопамяти. У меня стояли 1403А, хотя аналогами являются 1404А. Я вытащил эти регистры из панелек, и на экране ничего не изменилось. Продавец свою ошибку признал, и попросил отправить эти регистры ему назад, но так как они стоили не дорого, я не стал с этим возиться. Оригинальные регистры мне обошлись уже около 80$. Ждать их пришлось три недели.

После замены регистров наконец появились долгожданные мигающие собачки (или яблоки, кому как больше по душе), значит видеопамять и вместе с ней весь видеоблок заработал.

Нажимаю RESET, CS, экран очищается, но курсор не появляется. Значит не работает микропроцессорный блок. Тут источников проблем не много — либо процессор, либо ПЗУ, либо мелкая логика в их обвязке.

Первым компонентом, попавшим под следствие стало ПЗУ с «Монитором», так как одна из микросхем ощутимо грелась.

Немного отвлекусь, скажу, что управляющая программка записана в двух микросхемах памяти, каждая из которых имеет 255 ячеек памяти, а каждая микросхема имеет на выходе только 4 бита. Для управления восьмибитным процессором Возняк поставил 2 такие микросхемы параллельно, получил на выходе нужные 8 бит данных. И вся его управляющая программа уместилась в 253 байта (2 байта остались свободными).

Чтобы прочесть содержимое этой памяти, я собрал на макетной плате устройство на базе Arduino.

Контроллер последовательно перебирал адреса этих ПЗУ-шек, сливал 4х битные данные в 8-битные и в шестнадцатеричном виде выводил в монитор коммуникационного канала на компьютер. Проверив содержимое ПЗУ, я не нашёл в нём ошибок.

Замена мелкой логики так же не дала результатов, поэтому подозрения пали на почтенность лет основного процессора, и его выход на пенсию.

Другого компьютера на базе 6502 у меня нет, поэтому я установил его на макетку, подал на него питание от Ардуинки, тактовые импульсы генератора на 1мГц (от будущего ПК Специалист), на шине данных установил перемычками на +5В или на массу команду NOP, и ждал, что он выполняя пустое действие будет увеличивать значение счётчика адресов. Но этого не происходило. Ничего вообще не происходило. Похоже камень теперь точно камень. Заказал другой, как и положено производства MOS. Пока он ехал, я успел съездить в отпуск и искупаться в море.



Тестирование процессора 6502. Да, можно было получить 1мГц с таймеров Меги, да, можно было и вовсе обойтись без неё, всё это я умею, но тогда хотелось поступить именно так.

После установки нового процессора, включение — привет, собачки — RESET — CS — привет командная строка! Процессорный блок заработал, не прошло и полугода!

Следующая проблема — у меня не чем было вводить в него команды и код, не было клавиатуры.

Клавиатура

Клавиатура этого ПК представляет собой сетку из проводников, в узлах которой установлены кнопки. Это дело подключено к декодеру нажатых клавиш, который на выходе выдаёт по семибитной линии ASCII код нажатой клавиши, и по отдельной линии кратковременный стробирующий импульс. Как этот импульс прошёл на шину управления, процессор начинает обработку введённого символа.

Достать такую клавиатуру в общем то дело пока ещё решаемое, но это как правило число с двумя нулями, и не в отечественных рублях. Потому я начал думать, как бы подключить к компьютеру имеющуюся у меня PS/2 клавиатуру.

Ничего интереснее, чем Arduino Nano, в голову не пришло. За вечер спаял навесным монтажом переходник между PS/2 и ASCII портом и написал под него прошивку. Так как в Apple 1 нет клавиш PgUp и PgDown, я использовал их как кнопки RESET и CLEAR SCREEN. С этого дня не пришлось врукопашную замыкать на плате ножки пинцетом, что очень порадовало.

Набираемые символы лихо печатались на экране, и даже работала тестовая программа из документации к этому компьютеру. Всё что она делает — выводит на экран в цикле все символы, отображаемые на этом компьютере.

Вид сверху

Вид снизу

С клавиатурой приключилась забавная история. Изначально клавиша Return заработала только на половину — она корректно вводила команды в память, и давала указания на их исполнение, но перевод на новую строку не происходил. В общем то из-за особенностей работы терминала это проблем больших не создавало. Но я решил это дело наладить. Начал с изучения принципиальной схемы ПК, большую помощь в этом оказал пользователь Mdesk, с zx-pk.ru. Когда же я изучил схему, у меня ни осталось ни единого вопроса в работе аппаратного узла перевода каретки, я сел за тестер и осциллограф. Прозвонка проводников ничего не дала — все целые. Тогда в ход пошёл осциллограф. Я прозвонил входные сигналы с PIA — они были в норме, сигнал где то терялся на 7451N, я пробовал менять её на 7450, и советские аналоги (155ЛР1 и 155ЛР11), эффекта это не дало. Распутывая цепи дальше, я добрался до одновибратора 74123, нужно было проверить генерируемые им задержки. Но мой переходник физически закрывает его, что делает прозвонку неудобной.

Тогда я написал тестовую программку
280: A9 8D 20 EF FF A9 31 20 EF FF 4C 80 02
Всё что она делает, это выводит на экран последовательность Return-1-Return-1 (единицы со скроллингом вниз).

Запустил её, единицы, как и ожидалось, поехали в строку. Тогда я вынул переходник из панельки, единицы тут же побежали вниз. Значит причина в переходнике. После этого раскрутил проблему быстро. Кнопки PgUp и PgDown я использую как сброс и очистку экрана. Очистка экрана (CLR) висела на одной из ног Ардуины, на момент очистки я подавал туда единицу, после отпускания сбрасывал в 0. И этот самый 0 тушил всю линию CLR, а по сути ей пользуется ещё и блок перевода строк. Решение простое — поставил между Ардуинкой и CLR диод, и всё заработало!

Так как набирать врукопашную килобайтные программы было бы утомительным и не всегда точным занятием, то я придумал подключить к этой же Ардуинке SD-карточку, с которой можно было бы выполнять ввод программ. Работает это так — я закидываю в корень файл с именем dump.hex, и при нажатии клавиши TAB, контроллер считывает содержимое файла и нажимает соответствующие клавиши.

Программное обеспечение

Для Apple 1 не написано много программ, я связываю это со скорым появлением более продвинутого компьютера — Apple 2. И всё же для него есть несколько игр и системных программ. На 30ти летие Apple 1, энтузиасты даже написали довольно большую демку (ссылка внизу).

Всё это я запустил и посмотрел, но захотелось написать что то своё. Я решил написать для него игру 2048. На написание алгоритма, кодирование (до этого под 6502 не доводилось писать) и отладку ушло 2 вечера. Размер полученной программы составил 1679 байт. Запустить её можно как на оригинальном железе, так и в эмуляторах.

Что дальше?

В первую очередь корпус, хочется сделать его красивым.

Переходник для клавиатуры и SD-карты. Нужно избавляться от навесного монтажа, я планирую разработать и заказать в Китае печатную плату под него.

Работа с несколькими файлами. Планирую написать для Ардуинки файловый менеджер, который позволит выбирать файл с карты и запускать его.

Я так же приобрёл коннектор для плат расширений. Хочу спаять для него аудиоплату на К580ВИ53 (просто потому что дома валяется именно этот таймер) и нарисовать небольшую демку со звуком.
Об этом всём, вероятно, будет следующая статья.

Заключение

Сказать что я получил большое удовольствие от сборки, отладки и написания программы для Apple 1, это почти ничего не сказать.

Большое спасибо пользователю Mdesk, и всем ребятам с zx-pk.ru за помощь в разъяснении тонкостей архитектуры, и за полезные советы в наладке этого ПК.

Ну и самая большая благодарность Стиву Возняку за этот замечательный персональный компьютер.

Источник