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Atari ST, arquitetura e hardware deste PC clássico (2021)

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Atari ST, arquitetura e hardware deste PC clássico

A era dos computadores de 16 bits não era apenas uma questão do PC e do Macintosh, mas tinha dois rivais dignos na forma do Commodore Amiga que já discutimos em sua época e o Atari ST, do qual nos lembraremos neste artigo. E o fato é que o computador Atari de 16 bits é lembrado acima de tudo por ser o computador dos músicos, mas foi mais do que isso e por isso merece um pequeno artigo em forma de homenagem.

O Atari ST foi um computador lançado pela Atari Corporation em 1985, produto do spin-off do lendário Atari após a venda pela Time Warner da empresa em 1984. Que foi dividido em duas metades. A primeira chamada da Atari Games acabou nas mãos da japonesa Namco e continha a divisão de jogos e software. Já a segunda, chamada Atari Corporation, foi criada pela família Tramiel após o patriarca, Jack Tramiel, ter sido demitido pelos acionistas da empresa que ele havia fundado: a Commodore.

O primeiro projeto para um computador de 16 bits da Atari tinha que ser o Amiga, já que a equipe de design do Atari de 8 bits era a mesma que havia feito o Commodore Amiga, mas no final a Atari Corporation teve que criar seu design próprio. Que foi influenciado pelo maior sucesso da Tramiel em sua empresa anterior, a Commodore 64.

Apesar da curiosidade de competir com sua antiga empresa, o Atari ST não foi projetado para competir com o Commodore Amiga, mas para enfrentar o Apple Macintosh e IBM PC AT. Também não podemos esquecer que o Atari ST tinha sido apresentado meses antes da apresentação do Amiga. A estratégia de negócios era adotar a mesma abordagem agressiva que eles tinham com o Commodore 64, mas no mercado corporativo, e não no mercado doméstico.

O Motorola 68000

O Atari ST, como seu rival, o Commodore Amiga, fez uso do Motorola 68000 , o mesmo CPU como seu rival, o Commodore Amiga. Com a diferença que no ST funcionou um pouco mais rápido que o Amiga ao ir para 8 MHz ao invés dos 7.16 MHz do Commodore PC. Lembre-se de que o 68000 é uma CPU com registradores e instruções de 32 bits, barramento de dados de 16 bits e endereçamento de 24 bits. Este último limitou a quantidade de RAM em sistemas com uma CPU de 16 MB no máximo, no entanto, isso era melhor do que o limite de 1 MB de Intel8086 e 80286 e seus 20 bits de endereçamento.

Quanto ao desempenho deste CPU, ele era melhor do que o 8086 e isso deu ao Atari ST melhor desempenho do que o IBM PC original e o XT PC. Embora inferior ao 80286, mas a força do ST era oferecer um computador a um preço competitivo em relação ao IBM PC e ao Macintosh. Batalha que perdeu para o PC devido à quota de mercado deste e à enorme quantidade de software disponível para o PC.

A sigla ST significa Dezesseis e trinta e dois, que traduzida para o espanhol significa dezesseis trinta e dois. Em referência ao tamanho em bits dos registros da CPU e do barramento de dados da Motorola. Porém, a CPU não é a única coisa que um computador tem dentro dela, então faremos uma revisão do resto do hardware.

Quanto à RAM, o primeiro ST foi lançado em duas variantes. O primeiro chamado 520ST com 512 KB como padrão e o segundo com 1 MB como padrão com o nome 1040ST. Portanto, desde o início, ele tinha muito mais RAM do que o primeiro Macintosh e o Commodore Amiga. O ST também contava com 192 KB de memória ROM, que incluía uma série de rotinas para agilizar o funcionamento do sistema operacional.

Processadores de suporte Atari ST

Um computador não só vive em sua CPU, mas também em processadores ou aceleradores de suporte. Que liberam o processador de certas tarefas, as executam com mais eficiência ou adicionam recursos que eles não tinham antes. o quatro chips de suporte foram totalmente customizados e criados pela própria Atari Corporation. Os nomes deles? Eles não se esforçaram muito, pois foram: COLA, MMU, DMA e SHIFTER.

Embora não sejam os únicos chips de suporte, já que em o design adicionaram outros chips já disponíveis no mercado . Como é o driver para unidades de disquete de 3.5 polegadas WD 1772 , pela 6850 motorista para as interfaces de E / S. o Motorola 68901 para gerenciamento de interrupções e o YM2149 gerador de som baseado em três canais de ondas quadradas e um canal de ruído. Rudimentar em comparação com o chip Paula no Amiga, mas muito melhor do que o alto-falante estridente encontrado nos PCs.

Unidade MMU e DMA são fundamentais em ST

Uma das limitações que o 68000 tinha em comparação com o 80286 da Intel era o falta de uma unidade MMU , que foi fundamental para ser capaz de executar um sistema operacional complexo. Para o ST eles adicionaram uma unidade MMU na forma de um chip separado que é responsável por gerar os endereços de memória para os demais chips, mas não pode acessar a RAM diretamente, função desempenhada pela unidade DMA com a qual trabalha em conjunto . portanto, o resto da lógica pode acessar não apenas a RAM, mas também os dados no disco.

Como já dissemos, o MMU foi a chave para mover um sistema operacional complexo , no caso do ST foi o TOS, Sistema Operacional Tramiel. No entanto, ao contrário do sistema operacional Amiga, não era multitarefa. Nem era um problema, já que os equivalentes IBM PC e Macintosh também não eram. Na realidade, o TOS possuía uma interface gráfica de mouse chamada GEM que foi combinada com o GEMDOS, um sistema operacional com características semelhantes ao MS-DOS, tudo para mostrar uma interface de usuário muito semelhante à do Apple Macintosh.

Isso acontecia porque o MMU incluído no ST, ao contrário dos MMUs x86, não suportava endereçamento virtual por páginas ou segmentos. Sendo o par da MMU e da unidade DMA uma forma de dar endereçamento e acesso unificado a todos os componentes do sistema que precisavam acessar a RAM do sistema.

GLUE, o chip personalizado mais importante

Entre os quatro chips personalizados no Atari ST, o mais importante é chamado de GLUE. Que se encarregava de manter a CPU e o resto dos chips de suporte juntos, daí seu nome, que em espanhol se traduz como cola. Qual era o trabalho do GLUE? Gerando as diferentes frequências de operação do sistema, por exemplo ele era responsável por gerar a frequência de 8 MHz para a CPU, 2 MHz para o YM2149 ou 500 KHz para as interfaces I / O como MIDI e portas de teclado.

Também era responsável por gerar os sinais de vídeo para o SHIFTER, como os períodos de sincronização horizontal e vertical (HSYNC e VSYNC) l, bem como os tempos de sinal em branco (HBLANK e VBLANK) e se a tela estava ativa ou não. . Em geral, todos os chips de suporte são projetados para depender uns dos outros no desempenho de sua função, o que foi feito com o objetivo de economizar custos no projeto final do hardware. Portanto, o GLUE também fazia parte do circuito de vídeo do sistema, gerando os sinais necessários para o envio correto das informações para a tela.

O sistema de vídeo Atari ST

O ST nunca foi pensado como uma máquina de videogame, ao contrário do Amiga, que nasceu como um projeto para um console que se expandiu para ser um computador. O ST possui um sistema de vídeo muito rudimentar que carece de elementos como rolagem ou suporte de rolagem ou mesmo um gerador de sprites ou objetos em movimento. Esses elementos também não foram encontrados no IBM PC e no Apple Macintosh.

Naquela época, a geração da tela era feita pela CPU e o que se chamava de sistema gráfico, a única coisa que fazia era transferir o buffer de imagem criado pela CPU para um sinal de vídeo. Como a RAM na época era de canal único, isso significava que em todos os sistemas quando a imagem estava sendo desenhada na tela, a CPU e outros elementos não podiam acessar a RAM.

O buffer de imagem era gerado pela CPU, que gerava 32 KB de dados em uma parte específica da RAM do sistema e suportava as seguintes resoluções em seu buffer de imagem:

  • 640 x 400 monocromático, cor de 1 bit.
  • 640 x 200 e 4 cores na tela, 2 bits de cor.
  • 320 x 200 e 16 cores na tela, 4 bits de cor.

Como o IBM EGA e o Commodore Denise, era baseado em planos de bits, mas só podia exibir até 16 cores na tela como o EGA, embora uma paleta de cores maior estivesse disponível graças ao seu DAC de 9 bits que dava acesso até 512 cores. Portanto, em geral era inferior ao Amiga na seção gráfica.

The Atari STe

Apesar da tentativa da Atari de competir cara a cara com a IBM e a Apple, a marca Atari tão associada aos videogames e a falta de software não lhes permitia ter uma participação significativa no mercado. E embora o Atari ST tenha feito sucesso no mercado doméstico nos primeiros anos, a maioria dos usuários o usava para videogames. Os computadores residenciais eram pouco mais do que consoles de videogame glorificados, o hardware do ST era uma abreviação para ele.

A demanda por videogames no ST foi atendida pelo Atari STE, uma versão aprimorada do hardware base do ST que adicionou uma série de melhorias em relação ao hardware original:

  • Aumento da paleta de cores de 512 cores para 4096 bits adicionando um bit por componente RGB.
  • Rolagem de tela ou rolagem de hardware, liberando o 68K de executar esta tarefa.
  • Adicionado um novo coprocessador chamado Blitter, que tinha a mesma funcionalidade homônima do componente Agnus do Commodore Amiga com o mesmo nome.
  • Uma unidade de áudio DMA que permite reproduzir faixas PCM em estéreo com qualidade de 8 bits e frequência de amostragem de até 50 KHz.
  • A capacidade de expandir a RAM do sistema em até 4 MB usando SIMMs de 30 pinos padrão.

De todo o hardware adicionado, o mais importante foi o do Blitter, pois permitia a transferência de blocos de dados de uma parte da memória para outra com operações de transformação de dados em tempo real. Isso possibilitou aprimorar os gráficos e agilizar certas rotinas dos programas. No entanto, o STE continuou com a limitação de 16 cores simultâneas na tela e para a Atari não foi suficiente enfrentar um Commodore Amiga 500 barato e um PC que acabaria se revelando intratável e se tornaria o único sobrevivente da dita batalha. .

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