HP 2640: Семейство интеллектуальных терминалов Hewlett-Packard

Введение

Серийный компьютерный терминал

HP 2640A и другие модели HP 264X были "умными" и интеллектуальными серийными терминалами, работающими в блочном режиме и поддерживающими стандарт ASCII, произведенными компанией Hewlett Packard на базе микропроцессоров Intel 8008 и 8080.

История

HP 2640A был представлен в ноябре 1974 года по рекомендованной розничной цене 3000 долларов США. Основанный на процессоре Intel 8008, он имел 8 КБ встроенной ПЗУ и поставлялся в стандартной комплектации с 1 КБ оперативной памяти, расширяемой до 8 КБ (два полупроводниковых модуля RAM объемом 4 КБ). В сентябре 1975 года Hewlett Packard представила HP 2644A, представлявший собой HP 2640A с системой хранения данных (два картриджа с магнитной лентой объемом 110 КБ каждый) по цене 5000 долларов США. В 1976 году HP выпустила 2640B – обновленную версию 2640A с уменьшенной стоимостью и рекомендованной розничной ценой 2600 долларов США, а также три международных версии: 2640C с поддержкой кириллицы, 2640S для шведского и финского языков, и 2640N для датского и норвежского языков. Все эти ранние модели серии 2640 использовали относительно медленный процессор 8008 с тактовой частотой 700 кГц, что ограничивало их скорость до 2400 бод. Производство моделей 2640A и 2644A было прекращено в феврале 1977 года, но 2640B оставался в производстве до августа 1981 года. В сентябре 1976 года HP представила 2645A, способный работать на скорости до 9600 бод и обладавший рядом передовых функций, включая опциональную систему хранения данных на магнитной ленте, как в 2644A. Рекомендованная розничная цена составляла 3500 долларов США, или 5100 долларов США с опцией хранения на картриджах. 2645A стал первым терминалом серии 2640, использующим процессор Intel 8080A вместо 8008. Почти все последующие терминалы семейства 2640 были оснащены процессорами 8080A с тактовой частотой 2,5 МГц. За 2645A в ноябре 1976 года последовала модель 2641A – производная от 2645A, разработанная для языка программирования APL, а в апреле 1977 года – 2645R, поддерживающий арабский текст, читаемый справа налево, а также текст на латинице, читаемый слева направо. В июле 1977 года Hewlett Packard представила графический терминал 2648A, производную от 2645A, которая добавляла черно-белую растровую графику разрешением 720x360 на отдельной графической странице, которую можно было накладывать на основную текстовую память. В мае 1978 года к нему присоединился программируемый графический терминал 2647A, включавший собственный интерпретатор BASIC. В октябре 1980 года HP представила 2642A, аналогичный 2645A, но вместо опциональных картриджей с магнитной лентой он оснащался стандартным дисководом для дискет 5,25 дюйма, вмещающим 270 КБ на дискету. Окончательной и последней моделью серии 2640 стал программируемый графический терминал 2647F, представленный в июне 1982 года – улучшенная замена 2647A с дисководом, как в 2642A. В отличие от предыдущих терминалов семейства 264X, использующих процессоры 8080A, 2647F использовал более быстрый процессор Intel 8085A с тактовой частотой 4,9 МГц. HP продолжала производить семейство 264X до начала 1985 года.

The HP 2640A was introduced in November 1974 at a list price of US$3000. Based on the Intel 8008 CPU, it had 8 KB of ROM firmware and came standard with 1 KB of RAM, expandable up to 8 KB (two 4 KB semiconductor RAM cards). In September 1975 Hewlett Packard introduced the HP 2644A, which was an HP 2640A with mass storage (two mini tape cartridges, 110 KB each), for US$5000. HP followed up in 1976 with the 2640B, an updated, cost reduced version of the 2640A with a list price of US$2600, along with three international versions: the Cyrillic oriented 2640C, the Swedish/Finnish oriented 2640S, and the Danish/Norwegian oriented 2640N. All of these early members of the 2640 series had the relatively slow 8008 CPU running at 700 kHz, and they were thus limited to speeds of 2400 baud. The 2640A and 2644A were discontinued in February 1977, but the 2640B remained in production until August 1981. In September 1976, HP introduced the 2645A, which could handle speeds up to 9600 baud and had a number of advanced features, including as an option the mini tape cartridge storage of the 2644A. The introductory list price was US$3500, or US$5100 with the cartridge storage option. The 2645A was the first terminal in the 2640 series to use the Intel 8080A, rather than the 8008, as its CPU. Almost all subsequent 2640 family terminals would have 8080A CPUs, all running at 2.5 MHz. The 2645A was followed in November 1976 by the 2641A, a 2645A derivative designed for the APL programming language, and in April 1977 by the 2645R, a 2645 which supported right to left Arabic text as well as left to right text in Roman letters. In July 1977, Hewlett Packard introduced the 2648A graphics terminal, a 2645A derivative which added 720×360 black and white raster graphics in a separate graphics page that could overlay the main text memory. This was joined in May 1978 by the 2647A programmable graphics terminal, which included its own BASIC interpreter. In October 1980, HP introduced the 2642A, which was like the 2645A, but instead of optional tape cartridges it had a standard 5.25 inch floppy disk drive storing 270 KB per diskette. The ultimate and final model in the 2640 series was the 2647F programmable graphics terminal introduced in June 1982, an improved replacement for the 2647A with the 2642A's floppy drive. Unlike the preceding terminals in the 264X family that had 8080A CPUs, the 2647F used the faster Intel 8085A running at 4.9 MHz. HP kept the 264X family in production until early 1985.

Функциональность

Функциональность, определенная серией HP 264X, не претерпела значительных изменений как для предпочтительного терминала компьютеров серий HP1000 и HP 3000. Она никогда не пользовалась такой же популярностью, как VT100 среди программистов, но включала в себя сложные функции, отсутствовавшие в VT100, такие как автономные формы, многостраничные документы и (в некоторых моделях) локальное хранилище. Внешний вид напоминал микроволновую печь или мини-печь. Он был угловатым, с "широкоэкранным" соотношением сторон, поскольку обеспечивал такую же длину символа, как и перфокарта. Это все еще можно увидеть в современном окне командной строки. HP установила, что сочетание стандартного соотношения сторон 4:3 с 25 строками по 80 символов, которое было стандартом того времени, требовало, чтобы символы имели очень высокий профиль. Решением HP стало указать ЭЛТ с соотношением сторон, разработанным с учетом желаемой формы символа, а не наоборот. Разумеется, это также повлекло за собой довольно высокие производственные затраты, поскольку стандартные детали не могли быть использованы. HP приложила усилия для дальнейшего улучшения отображения символов посредством полупиксельного позиционирования отдельных линий внутри каждого символа. Хотя ячейка символа состояла всего из 7 горизонтальных и 9 вертикальных точек, полупиксельное позиционирование фактически удваивало горизонтальное разрешение до 14 точек, обеспечивая символам очень плавные контуры. (В первоначальной рекламной литературе указывалось, что используется матрица 7x9, сгенерированная в ячейке символов 9x15 точек). Все это привело к созданию чрезвычайно легко читаемого дисплея, где растровые точки и строки сканирования были почти невидимы. Клавиатура имела плоские клавиши, похожие на настольные компьютеры серии HP 9800, а не изогнутые контуры, которые сейчас считаются эргономичными. Она включала три области клавиатуры: алфавитную, цифровую и набор клавиш для позиционирования и редактирования курсора, несколько напоминающих современные раскладки клавиатуры ПК. Также присутствовало несколько небольших клавиш управления функциями, расположенных в два ряда над основными областями клавиатуры. Корпус клавиатуры был отделен от основного корпуса и подключался толстым кабелем. Клавиатура использовала парную раскладку битов (похожую на телеграфный аппарат), а не парную раскладку пишущей машинки, использовавшуюся в VT100 от DEC. Несмотря на свои размеры, пользователи любили клавиатуру, потому что "на ней была клавиша для всего". Как и в настольных компьютерах HP, она имела несколько функциональных клавиш (F1-F8), расположенных рядом с экраном. Для некоторых приложений были доступны бумажные шаблоны, на которых были обозначены легенды для этих клавиш. В более поздних моделях они были расположены в верхнем ряду и снабжены экранными метками рядом с соответствующими клавишами. Конфигурация терминала в серии 262X осуществлялась полностью через экранные функциональные клавиши, а не через специальные клавиши и последовательности escape, отправляемые с хост-компьютера. Экранная маркировка восьми функциональных клавиш, впервые использованная в компьютере HP 300 ("Amigo"), была одним из первых применений иерархического меню, позволяющего получить доступ ко многим функциям с помощью небольшого количества клавиш. Эта схема сейчас широко распространена в графических калькуляторах TI, а также в банкоматах и автоматических заправочных станциях, хотя больше не используется в графических пользовательских интерфейсах. Внутренне электроника использовала материнскую плату с подключаемыми дочерними платами. Микропроцессор, память, карта последовательного интерфейса и различные дополнительные функции располагались на отдельных платах. Это обеспечивало простоту обслуживания, модернизации и переконфигурации. Например, можно было легко добавить больше памяти (обеспечивая большую возможность прокрутки), изменить последовательный интерфейс с RS 232 на токовую петлю и т. д. Дополнительные ленточные накопители модели 2645 подключались через другую подключаемую плату. Возможность подключения плат сильно напоминала более позднюю архитектуру расширения Apple II. Производственный цех находился напротив кабинетов отдела исследований и разработок в подразделении терминалов данных в Купертино. Тестовая зона была прозвана "Землей жужжания", потому что в ней было установлено 500 терминалов, а завершение теста сопровождалось звуковым сигналом. HP 2640 представила "блочный режим", аналогичный IBM 3270 (хотя IBM 3270 не поддерживал стандартные последовательные коммуникации ASCII). Последовательности escape Esc [ и Esc ] определяли незащищенные области, но не занимали видимого пространства. Она работала как веб-страница, отключенная от хоста до нажатия клавиши SEND. Поля могли проверять наличие алфавитных или цифровых символов, функция, превосходящая возможности Windows Forms сегодня. Это поддерживалось программами, такими как DEL/3000 и VIEW/3000, которые отображали данные формы в переменные времени выполнения и базы данных. Она также поддерживала режим телетайпа, как стандартный ASCII-терминал, и не требовала специализированных коммуникаций, как IBM. Аппаратное обеспечение радикально отличалось от большинства "глупых" терминалов тем, что символы не хранились в простом массиве данных. Для экономии памяти, которая могла занимать несколько страниц, символы выделялись как связанные списки блоков, выделяемых динамически. Улучшения отображения кодировались как внедренные байты в потоке. Программные улучшения, которые не влияли на внешний вид, такие как полужирный шрифт или подчеркивание, а также защищенные и незащищенные поля, также кодировались внедренными байтами. Аппаратное обеспечение дисплея могло читать эту необычную структуру данных. Когда стоимость памяти снизилась в серии 262X, она была изменена на "параллельную" структуру с одним битом для каждого кода улучшения, но логика, необходимая для эмуляции предыдущего поведения, была сложной. Вставка кода подчеркивания "распространялась" на следующее улучшение отображения, а удаление такого кода также должно было распространяться на следующий байт дисплея или выдавалась команда перехода курсора на несколько байтов. Можно было полностью отключить улучшения, а также обеспечить улучшения только для защищенных полей. Эта структура данных вдохновила структуру разреженных матриц для электронной таблицы Twin. HP 2640 также представила несколько страниц памяти, как DOS-box в Microsoft Windows сегодня, и клавиши "Page Up" и "Page Down", которые появляются на клавиатурах ПК. Пользователи научились использовать клавишу "Offline", чтобы вывести терминал в автономный режим, отредактировать строку в буфере дисплея, а затем повторно передать ее. Это создавало эффект вызова и редактирования командной строки, даже если операционная система не поддерживала эту функцию. Например, при работе с командной строкой операционной системы можно было быстро исправить и повторно отправить ошибочную команду, не перепечатывая всю строку. Это было возможно во многих терминалах того времени, но HP 2640 был достаточно умным, чтобы повторно передать строку только с первого символа, введенного пользователем, опустив, например, командную строку операционной системы. Это позже было реализовано как "режим строки". Другой метод заключался в отрисовке форматированного экрана в символьном режиме с защищенными полями и переходе в локальный режим редактирования, аналогичный описанному выше, но пользователь об этом не знал. Это означало, что символы, введенные пользователем, не передавались на хост до нажатия "специальной" клавиши, обычно клавиши Enter, но и другие клавиши также считались специальными (т.е. немедленное прерывание хоста), такие как Control Y и функциональные клавиши. Только данные в незащищенных областях передавались таким образом, используя полублочный механизм, своего рода промежуточное звено между блочным режимом и нормальным символьным режимом. Форматированные поля также означали, что формы можно было хранить в памяти (проверялись и вызывались локально или перерисовывались с хоста, если их там не было), и нужно было отправлять только незащищенные области данных, тем самым устраняя необходимость перерисовки или выдачи прямых позиций курсора для обновления экрана (TIM/3000 Air Call Computer Systems). Язык PCL был PCL уровня 3 в HP645/7, который позже был реализован для управления первым лазерным принтером Hewlett Packard. Язык управления принтером HP разделяет общую не-ANSI грамматику последовательности escape и общие последовательности с терминалами HP. Внутренние разработчики портировали TinyBASIC на HP 2645A, а также разработали несколько игр на ассемблере (в частности, "Keep On Driv...".

The functionality defined by the HP 264X series hasn't changed much as the preferred terminal for HP1000 and HP 3000 series computers. They never achieved the fame of the VT100 among programmers, but included sophisticated features not found in the VT100, such as offline forms, multipages, and (in some models) local storage. The styling looked like vaguely like a microwave or toaster oven. It was boxy, with a "widescreen" aspect ratio for the reason that it gave the same character length as a punched card. This is still seen in the modern command window HP had determined that the combination of a standard 4:3 aspect ratio with the 25 line by 80 character display that was the standard of the time required the characters to have a very high profile. HP's response was to specify a CRT with an aspect ratio designed around the desired character shape instead of the other way around. Of course, this also mandated rather high manufacturing costs as standard parts could not be used. HP took pains to further improve the rendering of displayed characters via half pixel positioning of individual lines within each character. Although the character cell was only 7 horizontal by 9 vertical dots, half pixel positioning effectively doubled the horizontal resolution to 14 dots, giving the characters very smooth outlines. (The initial sales literature referred to it as using a 7×9 matrix generated in a 9×15 dot character cell). All of this resulted in an extremely easy to read display with the dot matrix nature, and the scan lines, almost invisible. The keyboard had flat tops, similar to the HP 9800 series desktop computers rather than the curved contours now considered to be ergonomic. It featured three keypad areas: Alphabetic, numeric, and an array of cursor positioning and editing keys somewhat similar to modern PC keyboard layouts. There were also a number of smaller function and feature control keys arrayed in two rows above the normal keypad areas. The keyboard chassis was separate from the main body, connected via a thick cable. The keyboard used a bit paired layout (similar to that on a teleprinter machine) rather than the typewriter paired arrangement on DEC's VT100. Although large, users loved the keyboard because "it had a key for everything". Similar to the HP desktop computers, it had a number of F keys (F1 through F8) placed close to the screen. Paper templates were available for some application programs to which placed legends for these keys on the keyboard. Later models arranged these across the top row, and provided for screen labels close to their respective keys. Terminal configuration in the 262X series was done entirely through the screen labeled function keys rather than dedicated keys and through escape sequences sent from the host computer. The on screen labeling of the eight function keys, pioneered by the HP 300 ("Amigo") computer, was one of the first applications of a hierarchical menu which allows accessing many functions with a small number of keys. This arrangement is now common on TI graphic calculators, and automated teller and gas pump machines, though no longer used in GUI user interfaces. Internally, the electronics used a motherboard with plug in daughter cards. The microprocessor, memory, serial interface card, and various optional functions were each on separate cards. This permitted easy field maintenance, upgrades, and reconfiguration. For example, more memory (providing larger scrollback capability) could be easily added, the serial interface could be changed from RS 232 to current loop, etc. The optional tape drives of the 2645 model were interfaced via another plug in card. The plug in card capability strongly resembled the later Apple II expansion architecture. The manufacturing area was across from R&D cubicles in the Data Terminals Division in Cupertino. The testing area was dubbed "beepland" because it had racks of 500 terminals, with the end of the test ending in a beep. The HP 2640 introduced "block mode", similar to the IBM 3270 (although the IBM 3270 did not work for ASCII standard serial communications). The escape sequences Esc [ and Esc ] defined unprotected areas, but it didn't have to take up a visible space. It acted much like a web page, disconnected from the host until the SEND key was pressed. The fields could screen for alphabetic or numeric characters, a feature beyond Windows Forms today. This would be supported by programs such as DEL/3000 and VIEW/3000 which would map form data into runtime variables and databases. It also supported teletype character mode like a standard ASCII terminal, and did not need specialized communications like IBM. The hardware was radically different from most "dumb" terminals in that the characters were not stored in a simple data array. To save memory, which could extend over several pages, characters were allocated as linked lists of blocks which were dynamically allocated. Display enhancements were encoded as embedded bytes in the stream. Software enhancements which did not affect the appearance such as dim or underline, but protected and unprotected fields were also coded with embedded bytes. The display hardware was capable of reading this unusual data structure. When the cost of memory came down by the 262X series, this was changed to a "parallel" structure with one bit for each enhancement code, but the logic required to emulate previous behaviors was complex. Inserting a code for underline would "propagate" to the next display enhancement, while deleting such a code would also have to be propagated to the next display byte or a cursor jump sequence was issued to jump several bytes. You could also completely turn off enhancements as well as provide protected only field enhancements. This data structure would inspire the sparse matrix data structure for the Twin spreadsheet. The HP 2640 also introduced multiple pages of memory, much like the DOS box in Microsoft Windows today, and the page up and page down key which appears on PC keyboards. Users learned to use the offline key to take the terminal offline, edit a line in the display buffer, and then retransmit it. This gave the effect of command line recall and editing even if the operating system did not support it. For example, when working at an operating system's command prompt, an erroneous command could quickly be corrected and re sent without having to retype the entire line. This was possible in many terminals of the day, but the HP 2640 was smart enough to only retransmit the line from the first character typed by the user, omitting, for example, the operating system's command prompt. This was later implemented as "line mode". Another method was to paint a formatted screen in character mode with protected fields and place it into local edit mode similar to the above but the user did not know. This meant that the characters entered by the user would not be transmitted to the host until a 'special' key, typically the enter key, but other keys were also deemed special (i. e. immediate interrupt of the host) such as control y and function keys. Only the data within the unprotected areas would be transferred in this way, using a semi block mode mechanism, a sort of half way house between block mode and normal character mode, Formatted fields also meant forms could be stored in memory ( tested for and recalled locally or repainted from the host if not present), just the unprotected data areas need be sent, thereby removing the need to repaint or issue direct cursor placements in order to update the screen (TIM/3000 Air Call Computer Systems). The PCL language was PCL level 3 in an HP645/7, which was later implemented to drive Hewlett Packard's first Laserjet printer. HP Printer Control Language shares a common non ANSI escape sequence grammar and common sequences with HP terminals. In house developers ported TinyBASIC to the HP 2645A, as well as developing several games in assembler (most notably "Keep On Drivin'", Tennis and Reversi). Plotters could also be interfaced to using HP/GL 2 with TinyBasic.