Орель БК-08 відеоігровий побутовий комп’ютер клон ZX Spectrum

Опис

Орель БК-08 – побутовий комп’ютер виробництва Дніпровського Машинобудівного Заводу.

Офіційна назва: комп’ютер відеоігровий “Орель БК-08” БУ2.940.007.
Є клоном комп’ютера ZX Spectrum британської компанії Sinclair Research.

Загальні характеристики

Центральний процесор: UA880A (аналог Z80A виробництва НДР) чи Z80A, з тактовою частотою 3,5 МГц. Оперативна пам’ять 64 КБ реалізована на 8 мікросхем типу КР565РУ5В.

Інтерфейси: відеовихід RGB для підключення до телевізорів, які відповідають ГОСТ 24838-47;
вхід/вихід для підключення побутового касетного магнітофона, що використовується в стандартній комплектації як пристрій довгострокової пам’яті;
два роз’єми для підключення джойстиків типу Sinclair/Kempston;
роз’єм системної шини.

Особливості архітектури
Тіньова ОЗУ

Область адресного простору процесора 0-3FFFH за допомогою програмно-доступного регістру може відображатися як на ПЗП, так і відповідні адреси ОЗУ. Конструкція плати передбачає встановлення двох наборів мікросхем ПЗУ ємністю 16 КБ кожен, але практично використовувався лише одне з них[3]. Можливість вибору джерела стосується лише операції зчитування даних, тоді як запис завжди провадиться в ОЗУ. Така організація дозволяє, з одного боку, організувати завантаження даних у тіньове ОЗП засобами вбудованої BASIC-системи, але з іншого боку, вміст тіньового ОЗП може бути зіпсовано програмами, які не враховують його наявність. Дані в тіньовому ОЗУ не втрачаються після апаратного скидання кнопкою RESET.
Розширена клавіатура

Клавіатура БК – кнопкова, герконова, 67-клавіша. Алфавітно-цифрова зона клавіатури збігається зі стандартною клавіатурою AT з точністю до наборів клавіш-модифікаторів. Розкладки алфавітних клавіш – стандартні (QWERTY та ЙЦУКЕН). Перемикання розкладок здійснюється спеціальними службовими клавішами РУС та Р/А. Опитування додаткових клавіш здійснюється через біти портів клавіатури, що не використовуються в стандартній моделі. Загальна кількість програмно-доступних клавіш – 56, інші апаратно емулюють натискання комбінацій Caps-Shift + <цифра> і призначені для керування курсором та режимом редагування.
Кнопка NMI

Переривання процесора, що не маскується, може бути ініційоване користувачем за допомогою кнопки NMI, розташованої на корпусі БК. Процедура обробки переривання, що міститься в ПЗУ, містить, на відміну від “заглушки” оригінального Бейсика, команду перемикання банку пам’яті на тіньове ОЗУ, з подальшим виконанням завантаженої туди програми (наприклад налагоджувального монітора). Така можливість є виключно корисною при розробці програм на мові асемблера або в машинних кодах.
Інші схемотехнічні особливості

Цикли очікування при зверненні до ОЗУ відсутні, що підвищує швидкодію системи порівняно з оригінальним ZX Spectrum або його клонами, як «Ленінград». Схема регенерації ОЗП залежить від вмісту регістру I процесора, що усуває відомий дефект оригінальної моделі — руйнація зображення під час запису у цей регістр значень 40H-7FH.

Точна дешифрація портів введення-виведення (по 8 лініях адреси) сприяє розробці додаткових пристроїв.

Запит по лінії INT автоматично знімається сигналом підтвердження переривання, попереджаючи цим проблеми, пов’язані з тривалістю генерації цього запиту.

Кількість тактів між перериваннями така сама, як у оригінального ZX Spectrum — 69888.

Адресні сигнали на клавіатуру виведені через буфери К155ЛП9, а не через діоди, як на багатьох інших варіантах ZX Spectrum. Завдяки цьому усуваються можливі наведення у системну шину з клавіатури.

Сигнали відеоконтролера формуються під керуванням ПЗП (мікросхеми К155РЕ3 та К556РТ4). Синхронізація точно відповідає оригінальному ZX Spectrum.

Живлення БК здійснюється постійним струмом напругою 24В (мережевий випрямляч входить у комплект поставки). У корпусі БК розміщується імпульсний стабілізатор напруги, що виробляє основну напругу живлення +5В і додаткове – +12В. БК малочутливий до перешкод, що у електромережі, наприклад, при включенні холодильника. Навантажувальна здатність стабілізатора ланцюга +12В дуже мала, але достатня для живлення мікросхеми КР1818ВГ93, яка встановлювалася в контролер дисководу.

ПК було обладнано слотом розширення, на який виводилися шини даних, адреси та системні сигнали.

Базове програмне забезпечення

У комплект поставки БК входить комплект базового програмного забезпечення: інтерпретатор мови BASIC у ПЗУ та магнітофонна касета з програмами tst, MZ80 та RECLAMA.

Прошивка ПЗУ містить варіант оригінального ПЗУ ZX Spectrum, адаптованого до розширених можливостей БК. Під час завантаження відображається повідомлення «Бейсик-система вер. 2.0». Реалізовано традиційне для ZX Spectrum введення службових слів мови BASIC натисканням однієї клавіші, але розташування слів на клавіатурі відрізняється від оригіналу. Оброблювач NMI: замість стандартного оброблювача реалізовано свій, що активує тіньову ОЗУ, що викликає неявну передачу управління коду, розташованому в цьому ОЗУ.