AdZMuseo – Il microprocessore arriva allo Zuccante
di Giovanni Gaudioso, 26 Aprile 2022
Siamo nell’anno 1976 e il computer personale non è ancora una idea acquisita, si pensava potesse servire solo un sistema per imparare ad usare il microprocessore.
I microprocessori vengono prodotti in quantità rilevante, ma in realtà non si sa come usarli. Non che le idee non ci siano, ma questo chip è troppo complicato e le sue potenzialità sono ancora in fase di studio da parte dei progettisti. Ad esempio l’8080 di Intel richiede una serie di chip di supporto indispensabili a farlo funzionare in un circuito. Un altro importante produttore – Motorola – produce il 6800; ottimo chip ma costoso e anch’esso complicato.
Chi produce il 6502, derivato direttamente dal 6800, ha necessità di far conoscere le potenzialità del nuovo chip ed ecco che nascono i vari Kim-1 della MOS Technology – dispositivo usato nella didattica dell’ITIS “Zuccante” – e appunto il Rockwell AIM65 della Rockwell International con sede ad Anaheim in California.
Furono vendute circa 50.000 schede AIM65 – fonte: old-computers.com Museum ~ Rockwell AIM 65 – ad un prezzo di circa 375 dollari.
L’AIM 65 è un computer single-board che viene venduto “nudo” – almeno nelle prime versioni – cioè senza cabinet e senza alimentatore. L’utente compra in pratica una scheda elettronica densa di componenti, una tastiera alfanumerica di tipo telescrivente da collegare alla scheda madre con un cavo piatto di pochi centimetri e una notevole quantità di documentazione, la cui lettura è una vera miniera di informazioni e potrebbe costituire autonomamente un corso pratico di elettronica digitale.
– AIM 65 User’s Guide, AIM 65 Monitor Program Listing, R6500 Microcomputer System Programming Manual e R6500 Microcomputer System Hardware Manual –
Per poterlo utilizzare bisogna procurarsi un alimentatore – all’ITIS “Zuccante” è stato progettato e costruito all’interno del laboratorio dove erano in uso gli AIM65 – e soprattutto imparare l’aritmetica esadecimale, le istruzioni mnemoniche, gli indirizzi di memoria, etc…
L’output è assicurato attraverso un display a led di un’unica riga da 20 caratteri e da una stampantina termica (con lo stesso numero di caratteri) cablata direttamente sulla scheda. Rispetto alla concorrenza, l’AIM 65 gode di una maggiore integrazione e professionalità che si traduce nell’avere una vera tastiera per l’input dei dati, al posto della scomoda tastierina esadecimale dei sistemi di sviluppo concorrenti, oltre a questo l’ampiezza del display, non limitato ai quattro byte di indirizzo e due byte per i dati, offre maggiori possibilità di editing e di esecuzione del codice. Infine ottenere su carta il listing/dump della memoria è cosa ulteriormente gradita.
La CPU è un Rockwell R6502, montato su zoccolo, funzionante a 1 Mhz da cui si deduce che una istruzione semplice viene eseguita in due microsecondi. Assieme alla CPU la scheda ospita 4 KByte di RAM statica, e 4 KByte di ROM contenente il monitor di sistema. La ROM è espandibile fino a 20 KByte grazie alla presenza di cinque zoccoli in grado di ospitare ROM da 4 KByte e che permettono di avere un ottimo sistema comprensivo di editor, assemblatore simbolico e disassembler. La versione venduta in Italia (circa 480.000 lire dall’importatore DeMico di Milano) era configurata con 4 KByte di RAM e monitor espanso a 12KByte, con editor, assembler e disassembler. Esiste anche una ROM BASIC da 8 KByte da usare al posto della ROM assembler e altre con altri linguaggi come il PL/65 (una variante del PL/1), il PASCAL, il FORTH, etc… che richiedono però una maggiore espansione di RAM, ottenibile solo attraverso schede esterne, per essere utilizzati con qualche profitto (la versione utilizzata all’ITIS “Zuccante” – ed ora in mostra al museo – è dotata di ROM BASIC da 8 KByte).
Le due porte di I/O sono già predisposte per una interfaccia a cassette magnetiche e per un terminale TTY. A questo proposito sulla scheda è presente uno switch che esclude le periferiche interne (display e stampante) in favore di un terminale seriale.
Come chip di supporto il sistema è corredato di un chip 6532 per il controllo del timing della memoria, un VIA – Versatile Interface Adapter – R6522 e un PIA R6520 – Peripheral Interface Adapter –
La stampante a venti colonne è in tecnologia termica in grado di stampare un carattere formato da una matrice 5×7 con riga di stampa di 20 caratteri – come la riga del display – su un nastro di carta continuo di larghezza 2 pollici e un quarto.
Il display a led è costituito da unità a 16 segmenti, il che permette di riprodurre tutti e 64 i caratteri del set ASCII standard.
La tastiera è una QWERTY a 54 tasti e comprende il codice ASCII più tasti di controllo (Control, Shift, Del, Escape) e lascia liberi tre tasti – siglati F1, F2 e F3 – per la definizione di funzioni utente.
L’alimentazione consiste in due tensioni: +5 Volt – 2 Ampere – per l’elettronica e +24 Volt – 2.5 Ampere – per la stampante termica ed usabile anche come linea di alimentazione per altre unità collegate attraverso le porte di espansione.
Il connettore di alimentazione presente sulla scheda, dotato di una morsettiera robusta, riporta anche i connettori per le tensioni +12 e -12 Volt, da usarsi nell’eventualità si usino chip con queste necessità, ad esempio EPROM.
La struttura del progetto è tale da consentire l’approntamento di esperimenti di programmazione e controllo anche abbastanza sofisticati.
Scopo principale di chi acquista l’AIM65 è probabilmente quello della programmazione in linguaggio macchina. Ecco dunque che l’AIM65 nella configurazione “standard” mette a disposizione un editor e un assemblatore che permetteno di creare il sorgente usando le istruzioni mnemoniche del processore piuttosto che i codici esadecimale direttamente inseriti in ROM. Da un certo punto di vista la programmazione esadecimale diretta è più agile per chi appronta piccole routine, ma indubbiamente è più ostica e non può godere di quelle caratteristiche che sono tipiche di un linguaggio più vicino all’utente.
Il BASIC a corredo – opzionale – dell’AIM65 è una versione Microsoft standard, secondo la tradizione della ditta di Bill Gates, con la possibilità aggiuntiva di pilotare la stampantina interna e programmarsi delle entry per la gestione delle periferiche eventualmente usate come espansione.
Un linguaggio interessante è il PL/65, creato dalla stessa Rockwell al fine di mettere a disposizione un agile idioma per la programmazione di interfacce di controllo cui l’AIM65 costituisce il core.
Si tratta di un mix fra il PL/I e l’ALGOL, due linguaggi implementati già da alcuni anni sulle macchine mainframe e mini dipartimentali.
Il sistema di sviluppo R6500 della Rockwell è tutto ciò che l’appassionato hobbista e il progettista di circuiti di controllo e automazione, possano desiderare. Completo, discretamente espandibile e abbastanza economico per le caratteristiche che lo contraddistinguono, esso si pone al vertice dei sistemi di sviluppo per microprcessore che hanno avuto una impensabile diffusione prima del 1980.
Si pensi ad un paragone – con le dovute distanze temporali e tecnologiche – con le attuali schede di controllo tra cui le più usate sono, Arduino e Raspberry.