Кіріспе

Macintosh бастапқыда салыстырмалы түрде қарапайым машина болған, қазір өзінің қарапайымдылығымен және Macintosh деген атпен Apple компаниясы жасаған алғашқы компьютер болғандығымен қызығушылық тудырады. Macintosh барынша көп стандартты, тікелей қолжетімді компоненттерді пайдаланды, күрделі LSI чиптері, оңай реттелетін бағдарламаланатын логикалық тізбектер және стандартты компоненттерді үйлестіру арқылы орташа бағаға қол жеткізді.

Жалпы архитектурасы

Macintosh Motorola 68000-ді пайдаланды. 68000 шинасы компьютердің басқа бағдарламаланатын компоненттеріне тікелей қосылған: IWM дискеталық контроллері, Zilog 8530 SCC және MOS Technology 6522. Шина 68000-ді 128 немесе 512 КиБ негізгі жадпен (DRAM) байланыстырды, ол процессор мен мультимедиа тізбектері арасында тікелей жадқа қол жеткізу (DMA) арқылы бөліседі. Процессор немесе бейне/дыбыс машинасы жадқа қол жеткізе алады, бірақ екеуі бірдей емес, нәтижесінде өнімділік 10%-ға дейін төмендеуі мүмкін; DMA тізбегі сонымен қатар RAM-ге қажетті техникалық қызмет көрсетуді жүзеге асырды, бұл әйтпесе қосымша шығындарға әкелер еді, бұл тәсіл бұрын Apple II-де қолданылған. 68000-ға нақты уақыт туралы ақпарат үзілістер арқылы жіберілді. 68000 үш үзіліс кірісін қамтамасыз етеді, олар Macintosh 128K/512K-да 6522, 8530 және бағдарламашыларға арналған пайдаланушы кірісіне, өсу басымдығы бойынша қосылған. Осылайша, 6522-ге қосылған пернетақтада теру сериялық деректердің (8530) өнімділігін төмендетпеді, бірақ сериялық шинаны басқаратын бағдарламаны бағдарламашы түзетуге болатын. Өндіріс құнын алдыңғы үлгісі Lisa-мен салыстырғанда азайту үшін Apple MMU-ды қоспады. Нәтижесінде Macintosh қорғалған жадыны қолдамады. Қорғалған жад тек Mac OS X операциялық жүйесінің шығарылуымен Macintosh компьютерлеріне қосылды. Энди Герцфельдтің сөзіне сәйкес, 1984 жылғы 24 қаңтарда таныстыру көрсетілімі үшін қолданылған Macintosh 512к RAM-ы бар прототип болды, тіпті сатуға ұсынылған алғашқы модель 128к кеңейтілмейтін жадпен жасалса да. Бұл прототип жадына көп көлемді демоны іске асыру үшін жеткілікті RAM-ды қамтамасыз ету үшін пайдаланылды, онда көпшілікті таң қалдыру үшін сөйлеу синтезі бағдарламалық құралы көрсетілді.

Ерекшеліктері

Жоғарыда көрсетілген компоненттер Macintosh GUI және желілік функционалдықты төменде сипатталғандай жүзеге асырды.

Тышқан

Жаңа интерфейстің негізгі бөлігі тышқанмен басқару болды. Тышқанның құрамында тек электромеханикалық компоненттер болды: бір түйме және екі оптикалық энкодер. Түйме 6522-ге қосылды. Энкодерлердің төрт шығысы 8530-ға және 6522-ге екі-екіден жалғастырылды. Оптикалық энкодерлер қозғалысты квадраттық принцип бойынша анықтады. Әр энкодерде радиалды жолақтары бар дөңгелек болды, ол LED және жарық сезгіш фотодиод арасындағы жарықты тоқтата тұрып, тышқанның қозғалысымен электр импульстарын тудырады. X және Y энкодерлері тышқан допшесімен үйкеліс арқылы айналдырылды. Әр энкодерде эмитерлер мен детекторлардың екі жұбы қолданылды. Импульстардың бірінші жиынтығы айналу бағытын көрсетпей, айналу жылдамдығын анықтау үшін жеткілікті болды, ал екінші жиынтық, бірақ 90° фазалық айырмасы бар импульстар айналу бағытын анықтады. Сондықтан X және Y енкодерлері үшін екі детектор-эмитер жұбы қолданылды. Бастапқыда бұл сигналдар модемнің қосылуы немесе ажыратылуын көрсететін. Тышқан белгілі бір қашықтыққа қозғалғанда, модемнің қосылу/ажыратылу сигналы күйін өзгертіп, 8530 процессорды тоқтата тұрды. Операциялық жүйе сол жақтан оңға, жоғарыдан төменге айырмашылығын анықтау үшін 6522-ден бағытталған сигналдарды оқып, тышқан курсорын жылжытады.

Курсор мен бейне

Тышқан курсоры, басқа экрандағы барлық нысандар сияқты, бағдарламалық құралдар арқылы экранға салынды. Нақты уақытты анимацияны қолдау үшін экранды уақыттау PAL тізбегі 6522-ге тік сызық қайтарылған сайын бір импульс жіберетін. Бұл VBL (тік бос орын) менеджері деп аталатын операциялық жүйе қызметінің негізі болды. Экранды қайта салу қажет болғанда, курсор жылжытылып, ойындар дисплейді жаңарту мүмкіндігіне ие болды. Кейде ойын мен растрлық дисплей арасындағы бәсекелестіктен қашу қиын болуы мүмкін. Бүркіру процессордың CRT-ге жіберіліп жатқанда кескінді жазуынан туындауы мүмкін. Сондықтан Macintosh жадында екі кескінді таңдау мүмкіндігін ұсынды, сонда біреуі оқылып, екіншісі жазылатын. "Бет" 6522-ден бейне DMA-ға қосылған жалпы мақсаттағы I/O шығысы арқылы таңдалды. Дегенмен, екі кескін 42,75 КиБ құнды оперативті жадты қажет еткендіктен, бұл мүмкіндік кең таралмады. DMA графикалық контроллері тәуелсіз және автономды түрде жұмыс істеді. Бір биттік пиксельдер 16 биттік деректер шинасы арқылы бір уақытта он алтыдан алынып, 16 МГц-тен сәл кем жылдамдықпен шығарылды, бұл секундына шамамен бір миллион сұрауды талап етті. Әрбір сұрау дисплейдің белсенді бөлігінде қол жетімді екі циклдің біреуін алды, бұл процессор үшін секундына шамамен 2,56 МБ жад енімен қамтамасыз етті.

Пернетақта

6522 жалпы мақсаттағы тізбектік шинаны ұсынды. Пернетақтада Intel 8021 микропроцессоры орналасқан, ол пайдаланушы енгізген деректерді стандартты телефондық қосылым кабелі арқылы 6522-ге жіберді. Жаңа перне басылған кезде процессорда үзіліс орын алды.

Дыбыс

Үлгіленген дыбыс қозғалтқышы бейне схемасына тіркелді. Растрлық сканерлеу экранның оң жағынан сол жағына қайтқанда, экран орнына PWM генераторына бір байт дерек жіберілді. Бұл 22.25 кГц көлденең аралықтық жиілікте үлгіленген 8 биттік моно дыбысты қамтамасыз етті. Жалпы мақсаттағы 6522 шығыстары үлгіленген дыбысты өшіре алады немесе оның дыбыс деңгейін 8 деңгейлі әлсіретудің біріне орнатуға мүмкіндік берді. 6522 құрылғысында шаршы толқын генераторы болды. Оның екі таймерлік тізбегінің біреуі дыбысты өшіру шығысын мерзімді түрде қосу/өшіру үшін бапталуы мүмкін. Бұл 11 кГц-тен жоғары жиіліктерді тудыруға болады. Бұл жүйе Lisa / Mac XL аппараттық құралдарымен үйлесімсіз болды, бірақ басқа жағынан, жалпы қолжетімді бағдарламалық жасақтама/фирмалық бағдарлама өзгертулерімен Mac бағдарламалық жасақтамасын іске қоса алатын. Lisa құрылғыларында Mac дыбыс мүмкіндіктерін пайдаланатын бағдарламаларды іске қосу ауыр бейне мәселелеріне және жүйелік құлауларға әкелді.

Байланыс

Zilog 8530 SCC шамамен 3,7 МГц жиілікте жұмыс істеді. Осы жылдамдықпен әрбір тізбектік канал негізгі жадтан екі есе баяу жұмыс істеді. RS 422 протоколы қосылым орнату сызығын қоспағанда, толыққандай іске асырылды, ол тышқанды қолдау үшін пайдаланылды. Кейіннен Apple оны 8 қосқыштың (коннектордың) орнына ауыстырды, ол осы мүмкіндікті толығымен жойды.

Сақтау

Macintosh-тың тұрақты сақтау құралы Sony-дің дискеталық дискісі болды. Бұл дискі Apple ][-тің Shugart дискісін және бастапқы Macintosh үшін таңдалған сақтау құралы ретінде бастапқы Lisa-да қолданылған 871K FileWare/"Twiggy" дискетасын ығыстырды. Бір жақты 3,5 дюймдік дискета дискінің сыртқы жиегі қолданылғанда айналу жылдамдығын төмендету арқылы 400 КБ сақтады. Дискіні басқаруға арналған жеке микроконтроллер, IWM (Integrated Woz Machine) болды. Дискеттің жұмысы сауалнамалы I/O арқылы жүзеге асырылды, сондықтан қолжетімділік үздірілмейтін болған жоқ: файлдарды жүктеу және сақтау бүкіл машинаны тоқтататын операциялар еді. Нақты уақыт сағатының санаушысы чипіне 20 байт жад қосылды. Бұл деректер 4,5 вольтты сілтілік батареяны пайдалану арқылы сақталды және пайдаланушының баптауларын сақтау үшін қолданылды.

Уақытты сақтау

Macintosh нақты уақыт сағатымен секундтарды санап, микросекундқа жуық дәлдікпен кері санау таймерімен жабдықталған. Алғашқысы үш жалпы мақсаттағы I/O желісі арқылы сериялық шинамен 6522-ге қосылған. Машина өшірілген кезде ол кварц сағат сияқты жұмыс істеді. Екіншісі 6522-нің ішіне орнатылған. Екеуі де үзіліс сигналын тудыруға қабілетті.