كمبيوتر ديك سميث سوبر 80

كان جهاز ديك سميث سوبر-80 عبارة عن جهاز كمبيوتر قائم على معالج زيلوج زد80 تم تطويره كمشروع مشترك بين مجلة إلكترونيكس أستراليا وشركة ديك سميث للإلكترونيات .

تم تقديمها كسلسلة من المقالات المتعلقة بالبناء في أعداد مجلة الإلكترونيات الأسترالية الصادرة في أغسطس وسبتمبر وأكتوبر 1981.

نشرت شركة Electronics Australia عددًا من مشاريع الكمبيوتر قبل Super-80، بما في ذلك EDUC-8 في عام 1974، وMini Scamp، وDREAM 6800 Video Computer.

بِيعَ الحاسوب كطقم "مختصر" بسعر 289.50 دولارًا أستراليًا . مقابل هذا السعر، حصل المشتري على لوحة الدوائر المطبوعة للحاسوب ، ودليل تجميع (نسخة من مقالات التركيب من شركة إلكترونيكس أستراليا )، ومكونات أساسية، بما في ذلك ذاكرة وصول عشوائي (RAM) سعتها 16 كيلوبايت، وذاكرة قراءة فقط قابلة للمسح والبرمجة (EPROM) سعتها 2 كيلوبايت تحتوي على برنامج مراقبة لغة الآلة . بِيعَ الدليل الفني ومحول الطاقة بشكل منفصل، وكذلك مجموعة من مقابس الدوائر المتكاملة، وبرنامج مترجم لغة بيسك ، ومنذ منتصف عام 1982 فصاعدًا، علبة معدنية لحفظ الحاسوب.

أثبت الكمبيوتر أنه مشروع بناء شائع، حيث جاء في إعلان نُشر في نوفمبر 1982: "تم بيع أكثر من 2000 جهاز." ^{[ 1 ]}

أدت شعبية جهاز Super-80 إلى نمو صناعة صغيرة حول معالجة أوجه القصور في الكمبيوتر الأصلي - وخاصة شاشة العرض بالأبيض والأسود، 32 × 16 حرفًا، والأحرف الكبيرة فقط.

كان الاسم الأصلي للحاسوب "نوفا-80"، ولكن تم تغييره في اللحظة الأخيرة لتجنب "التبعات القانونية المحتملة". ^{[ 2 ]}

• المعالج: زيلوج زد 80
• سرعة الساعة: 2  ميجاهرتز
• التوسعة: فتحة ناقل S-100 (اختياري)
• لوحة المفاتيح: 60 مفتاحًا
• التخزين الجماعي: شريط كاسيت (300 باود، معيار مدينة كانساس سيتي )
• ذاكرة الوصول العشوائي : 16 كيلوبايت (بحد أقصى 48 كيلوبايت)
• ذاكرة القراءة فقط : 2 كيلوبايت (بحد أقصى 12 كيلوبايت)
• الصوت: لا يوجد
• شاشة العرض: أحادية اللون، 32 × 16 حرفًا، أحرف كبيرة فقط

كان جهاز Super-80 مبنيًا على معالج Zilog Z80 ذي 8 بت . وكان مزودًا بشكل قياسي بذاكرة وصول عشوائي ديناميكية (RAM) سعتها 16 كيلوبايت، موزعة على ثماني رقاقات ذاكرة 4116. ويمكن توسيع سعة الذاكرة إلى 32 كيلوبايت أو 48 كيلوبايت بإضافة صفوف من ثماني رقاقات ذاكرة 4116.   

تم تجميع الكمبيوتر على لوحة دوائر مطبوعة مزدوجة الجوانب . وقد تم توريد اللوحة في غلاف كرتوني خفيف يشبه غلاف أسطوانة LP ، مطبوع عليه عبارة "Dick Smith Super 80 Microcomputer Kit Printed Circuit Board" ورقم القطعة "Cat H-8402" على طول الحافة.

لخفض سعر الحاسوب وعدد مكوناته، استُخدمت تقنية مبتكرة لتنفيذ شاشة العرض. فبدلاً من شريحة تحكم باهظة الثمن مزودة بذاكرة مخصصة، استخدم جهاز Super-80 منطق TTL منفصلاً لتنفيذ شاشة العرض، وتمت مشاركة 512 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بين شاشة العرض ووحدة المعالجة المركزية. يتم إيقاف تشغيل وحدة المعالجة المركزية لمدة 10 مللي ثانية تقريبًا 50 مرة في الثانية عن طريق تفعيل طرف BUSREQ ( DMA ) في شريحة Z80. ثم تقرأ دائرة شاشة العرض من ذاكرة الوصول العشوائي المشتركة أثناء تحديث الصورة على الشاشة. إضافةً إلى انخفاض أداء المعالج بنسبة 50%، كان هذا يعني استحالة ضبط التوقيت بدقة برمجياً، إذ لم يكن للمبرمج أي تحكم في وقت دورة تحديث شاشة العرض التالية. يمكن إيقاف تشغيل شاشة العرض برمجياً لزيادة سرعة المعالجة، أو عند الحاجة إلى توقيت برمجي دقيق. وكانت الحالة الأكثر شيوعًا لذلك هي عند استخدام واجهة الكاسيت المدمجة. كان موقع ذاكرة الفيديو التي تبلغ 512 بايت عادةً في الجزء العلوي من ذاكرة الوصول العشوائي المتاحة، ولكن يمكن تغييره عن طريق الكتابة إلى منفذ الإدخال/الإخراج . 

كانت لوحة المفاتيح جزءًا من لوحة الدوائر المطبوعة الرئيسية للحاسوب، ولكن قبل التجميع، كان بإمكان المُصنِّع فصل قسم لوحة المفاتيح عن لوحة الدوائر المطبوعة وتوصيله باللوحة الرئيسية بواسطة كابل شريطي. تم توصيل لوحة المفاتيح على شكل مصفوفة 8 × 8، وربطها بالحاسوب عبر منفذي 8 بت لشريحة Z80 PIO . يؤدي الضغط على المفاتيح <CTRL> و<C> و<4> في الوقت نفسه إلى توليد مقاطعة تُفعِّل "بدء تشغيل سريع" لبرنامج المراقبة. كان روتين "قراءة" لوحة المفاتيح المُخزَّن في ذاكرة القراءة فقط (ROM ) يعمل عند الحافة السالبة، ويتوقف عن العمل أثناء الضغط على أي مفتاح. ونتيجةً لذلك، تضمنت معظم ألعاب الحركة برنامج تشغيل خاصًا بها للوحة المفاتيح .

لم يكن للحاسوب القياسي منافذ إدخال/إخراج تسلسلية أو متوازية، بل كان يعتمد على واجهة ناقل S-100 الاختيارية للإدخال/الإخراج والتوسعة. كان هناك موصل ذو 10 دبابيس في الجزء الخلفي من اللوحة يحمل علامة "PORT" ويحتوي على مصدر طاقة، بالإضافة إلى زوج من مخارج البيانات الرقمية وخطين متاحين لإدخال البيانات الرقمية. كان هذا الموصل مخصصًا لواجهة تسلسلية مستقبلية من نوع RS-232 / 20  mA ذات حلقة تيار ، ^{[ 3 ]} ولكن لم يتم تنفيذها.

كانت وحدة التخزين متاحة عبر واجهة شريط كاسيت تعمل بسرعة 300 باود. وللوصول إلى هذه الواجهة، كان لا بد من إيقاف تشغيل شاشة العرض، لذا تم تزويد النظام بمؤشر LED لعرض النشاط أثناء عملية تحميل أو حفظ البيانات على الشريط. وكان المؤشر يُغير حالته في كل مرة يتم فيها نقل كتلة بيانات بحجم 256 بايت بنجاح.

تم توصيل خط مقاطعة Z80 بلوحة المفاتيح PIO ولم يتم توصيل خط " المقاطعة غير القابلة للإخفاء ".

جاء جهاز Super-80 مزودًا ببرنامج مراقبة رمز الآلة بحجم 2 كيلوبايت في ذاكرة القراءة فقط (ROM).

كان بالإمكان شراء مترجم لغة BASIC إما على شريط كاسيت أو على مجموعة من ثلاث ذاكرات EPROM سعة 4 كيلوبايت. حلت أول ذاكرة EPROM سعة 4 كيلوبايت محل ذاكرة EPROM سعة 2 كيلوبايت الخاصة بالمراقبة المرفقة مع الحاسوب، واحتوت على أول 2 كيلوبايت من لغة BASIC، بالإضافة إلى برنامج المراقبة. استند مترجم BASIC إلى لغة Tiny BASIC التي أعاد رون هاريس كتابتها وتعديلها. ^{[ 4 ]}

أعلنت مجلة "إلكترونيكس أستراليا" في عددها الصادر في نوفمبر 1981 (صفحة 93) عن مسابقة برمجة تتيح فرصة الفوز بإحدى طابعتين نقطيتين . وقد جمعت المجلة لاحقًا أفضل البرامج التي قدمها القراء في كتاب بعنوان " برامج حاسوب سوبر 80" . ^{[ 5 ]}

• دليل فني لجهاز B-3600 Super-80
• دليل B-3602 الأساسي لجهاز Super-80
• علبة معدنية H-3200
• مترجم لغة BASIC K-3602 على شريط كاسيت
• طقم مقبس الدائرة المتكاملة K-3603
• مترجم لغة BASIC K-3604 في ذاكرة EPROM
• وحدة التوسعة K-3606 S-100
• مولد الأحرف الصغيرة K-3607

اختار العديد من مالكي أجهزة Super-80 تعديل أجهزتهم لمعالجة قيود الجهاز الأصلي.

أضافت مجموعة El Graphix القدرة على عرض الأحرف الصغيرة والرسومات "الضخمة".

كانت واجهة الطابعة عبارة عن بطاقة ناقل S-100 تمنح جهاز Super-80 منفذ طابعة متوازي من نوع Centronics. ^{[ 6 ]}

كانت لوحة توسيع شاشة العرض المرئي (VDUEB) لوحة عرض فيديو مُحسّنة لجهاز Super-80، طورتها شركة Microcomputer Engineering (MCE). زودت VDUEB جهاز Super-80 بشاشة عرض فيديو بدقة 80×25 مع إمكانيات رسومية محدودة. اعتمدت اللوحة على شريحة 6845 CRTC ، واحتوت على ذاكرة وصول عشوائي للفيديو (RAM) بسعة 2 كيلوبايت ، وذاكرة وصول عشوائي لمولد الأحرف بسعة 2 كيلوبايت. كان تركيب لوحة VDUEB عملية أحادية الاتجاه، إذ تطلبت تعديلات كبيرة على لوحة الدوائر المطبوعة لجهاز Super-80، بما في ذلك قطع المسارات ولحام العديد من وصلات الأسلاك بين أجزاء مختلفة من اللوحة. بعد ذلك، تم توصيل VDUEB عبر ثلاثة مقابس لشرائح الدوائر المتكاملة (IC) كانت تشغلها سابقًا دائرة عرض الفيديو الأصلية. أدى إزالة شاشة عرض الفيديو الأصلية القائمة على DMA إلى مضاعفة أداء الكمبيوتر فعليًا، حيث لم يعد يتم تعطيل وحدة المعالجة المركزية (CPU) 50 مرة في الثانية لتحديث شاشة العرض. منحت اللوحة جهاز Super-80 إمكانيات عرض فيديو مماثلة لجهاز Applied Technology MicroBee ، الذي صدر بعد Super-80 بستة أشهر تقريبًا. وقد أدى ذلك إلى نقل العديد من ألعاب MicroBee إلى جهاز Super-80 المزود بـ VDUEB. وقد أثبت VDUEB أنه تعديل شائع، حيث تشكلت مجموعة مستخدمين لأصحاب أجهزة الكمبيوتر المزودة بـ VDUEB - "نادي مستخدمي Super-80 VDUEB".

وحدة التحكم العالمية للأقراص المرنة (UFDC) هي واجهة إضافية للأقراص المرنة طورتها شركة هندسة الحواسيب الصغيرة (MCE). تعتمد وحدة التحكم العالمية للأقراص المرنة على شريحة التحكم WD2793 من شركة ويسترن ديجيتال ، وتحتوي على وحدة تحكم DMA من نوع Z80 مدمجة. كان تنسيق القرص الأكثر شيوعًا هو 5 1/4 بوصة (133 مم) ذو 80 مسارًا، مزدوج الجوانب ، مزدوج الكثافة، باستخدام آلية محرك أقراص مرنة من ميتسوبيشي . وقد وفر هذا التنسيق سعة قرص مهيأة تبلغ 800 كيلوبايت. تطلب استخدام وحدة التحكم في القرص المرنة (UFDC) لتقنية الوصول المباشر إلى الذاكرة ( DMA) وجود ترقية VDUEB. لتثبيت وحدة التحكم في القرص، أُزيل معالج Z80 من لوحة الكمبيوتر الرئيسية ووُضع على لوحة UFDC. ثم وُضعت وحدة UFDC على المقبس الذي كان يشغله المعالج. هذا يعني أنه من الناحية النظرية، يمكن استخدام UFDC مع أي نظام تقريبًا يعتمد على معالج Z80، شريطة وجود مساحة كافية فوق المعالج. استخدمت UFDC نظام تشغيل قرص بدائيًا يعتمد على المسارات يُسمى "Super-80 DOS"، ولكن أصبح نظام CP/M BIOS متاحًا لاحقًا. 

صُممت لوحة توسيع الذاكرة MXB-1 من قِبل أحد أعضاء نادي مستخدمي VDUEB. احتوت اللوحة على مساحة لوحدات EPROM إضافية، وساعة توقيت حقيقية اختيارية تعمل ببطارية ، وواجهة طابعة متوافقة مع Centronics، ووحدة فك تشفير عناوين ذاكرة RAM تصل سعتها إلى 192 كيلوبايت. تم تركيب ذاكرة RAM الإضافية باستبدال رقائق RAM القياسية 4116 (16 كيلوبايت × 1 بت) برقائق RAM 4164 (64 كيلوبايت × 1 بت). تم تجاوز حد عناوين وحدة المعالجة المركزية البالغ 64 كيلوبايت من خلال تبديل البنوك . كانت لوحة MXB-1 مفيدة بشكل خاص لمستخدمي نظام التشغيل CP/M ، حيث أصبح بإمكان CP/M استخدام 64 كيلوبايت كاملة من ذاكرة RAM للبرامج، مع إمكانية استخدام ما يصل إلى 128 كيلوبايت كقرص RAM صغير .

وفرت لوحة "X-RAM" من El Graphix سعة تصل إلى 16 كيلوبايت من ذاكرة الوصول العشوائي CMOS أو ذاكرة القراءة فقط القابلة للمسح والبرمجة (EPROM) المدعومة ببطارية. ويمكن توصيل عدة لوحات X-RAM معًا، مما يسمح بتحديد منفذ كل منها كبنك ذاكرة مستقل بسعة 16 كيلوبايت. تأتي هذه الذاكرة على شكل 8 مقابس ذات 24 سنًا، سعة كل منها 2 كيلوبايت، تقبل إما ذاكرة الوصول العشوائي CMOS بسعة 2016 أو ذاكرة القراءة فقط القابلة للمسح والبرمجة (EPROM) بسعة 2716. وبما أن ذاكرة القراءة فقط للنظام تشترك في جزء من نطاق العناوين الذي تشغله لوحة X-RAM، فإنه يمكن نسخ ذاكرة القراءة فقط للنظام إلى ذاكرة الوصول العشوائي CMOS أثناء التشغيل وتعديلها حسب الحاجة لإضافة أو تعديل وظائف مخصصة في نظام التشغيل.

• نظام ديك سميث 80 ، وهو نسخة شبه مطابقة مُجمّعة مسبقًا من طراز تاندي TRS-80 الأول

• ديك سميث سوبر 80 على Groups.io
• معلومات تقنية عن سوبر 80 من جاستن كيرك
• مشروع الحفاظ على برمجيات مايكروبي