Prvi mikroračunalniki v Sloveniji: Serijski mikroračunalniki

V novi seriji prispevkov smo se podrobneje posvetili mikroračunalniški revoluciji. Spremljamo pojav prvih mikroračunalnikov pri nas in razvoj domače mikroračunalniške proizvodnje. Obravnavamo različne razvojne stopnje in vidike mikroračunalništva, njegov vpliv na razvoj osebnega računalništva, splošne povezljivosti in računalniške kulture v družbi.

Razvoj zgodnjih mikroračunalnikov je od naprav primernih za procesno uporabo po meri kmalu stekel v smeri naprav za splošno uporabo. Zanje so sprva razvili le osnovno strojno in sistemsko programsko opremo, nato pa so jo postopno dopolnjevali tudi s pomočjo uporabnih rešitev ljubiteljev. Kmalu so začeli razvijati še raznoliko uporabniško programsko opremo. Mikroračunalništvo so tako začeli približevati širšemu krogu zasebnih in poslovnih uporabnikov. Mikroračunalnike prve generacije pogosto označujemo tudi kot prve osebne računalnike. Leta 1977 so tipičen mikroračunalnik te vrste Iskradata 1680 s pomočjo Inštituta Jožef Stefan in Fakultete za elektrotehniko razvili v domači Iskri.

Prvi serijski mikroračunalniki

Pred pojavom prvih splošnonamenskih 8-bitnih mikroprocesorjev kot sta Intel 8080 in Motorola 6800 so le redki verjeli, da bi ti lahko dejansko nadomestili klasične računalniške procesne enote. Nato so v ZDA sredi sedemdesetih izdelali prve serijske mikroračunalnike. Njihova uporabnost je bila sprva še precej omejena, pomanjkljiva oprema pa je od uporabnikov zahtevala precej tehničnega znanja in iznajdljivosti. Namestili so jih v zajetna namizna ohišja po zgledu klasičnih miniračunalnikov. Častno mesto med zgodnjimi mikroračunalniki zaseda Altair 8800 podjetja Micro Instrumentation and Telemetry Systems (MITS). Značilnosti njegove strojne opreme so prerastle v prvi mikroračunalniški standard, ki so ga upoštevali številni zgodnji razvijalci mikroračunalnikov.

Presenetljivo veliko povpraševanje za tovrstne naprave je hitro spodbudilo razvoj združjive strojne in programske opreme. Za mikroračunalnik Altair 8800 so kmalu razvili prvi mikroračunalniški krmilnik za kasetnik in prvi mikroračunalniški tolmač za programski jezik BASIC. V drugi polovici sedemdesetih je mikroračunalnike s prevajalniki, tolmači in raznoliko programsko opremo za poslovno, pisarniško in zasebno uporabo nadgradila večina proizvajalcev. Njihov cilj je bil, da uporabnost svojih mikroračunalnikov dvignejo na raven najmanjših miniračunalnikov. Takrat še precej drag pomnilnik so iz začetnih 2 KB postopno razširili vse do 64 KB, razvili so potrebne vmesnike za povezave s perifernimi napravami in okrepili podporo za bolj zmogljive nosilce podatkov.

Uporabniški mikroračunalniki

K uporabnosti zgodnjih mikroračunalnikov so pomembno pripomogle rešitve ljubiteljskih in samogradnih uporabnikov. Bistveno inovacijo, ki je zares odprla pot množični uporabi mikroračunalnikov, predstavlja razvoj cenenih načinov prikazovanja podatkov na zaslonu ali televizorju. Pred tem so mikroračunalniki prve generacije zahtevali uporabo nerodnih in dragih terminalov. Tudi najbolj enostavni teleprinterski terminali pa so dosegali večkratnik cene mikroračunalnika. S preprostimi prikazovalniki za nekaj več kot polovico cene mikroračunalnika so v drugi polovici sedemdesetih lahko nastali prvi pravi uporabniški mikroračunalniki. Šele z njimi so uporabniki lahko na cenovno dostopen in sprejemljiv, praktičen način poganjali in sami razvijali programsko opremo.

S podporo za disketne pogone so na mikroračunalnikih začeli razvijati prve disketne operacijske sisteme. Ti so omogočali preprost zagon računalnika in programske opreme, ter upravljanje z datotečnim sistemom. Začela se je mikroračunalniška revolucija, ki je v slabem desetletju postavila na glavo vse predhodno uveljavljene domneve in pristope v računalništvu. Do konca leta 1976 so v ZDA prodali že približno 40 tisoč mikroračunalnikov prve generacije, večinoma Altair 8800 in IMSAI 8080. Njihova strojna in programska oprema je bila povsem prenosljiva. Sledila sta še mikroračinalnika SWTPC 6800 in Altair 680. Štafeto tovrstnih mikroračunalnikov pa so že leta 1977 prevzeli novi še bolj uporabniško prijazni mikroračunalniki.

Zasnova Iskradata 1680

Tipičen mikroračunalnik prve generacije Iskradata 1680 so s pomočjo strokovnjakov Inštituta Jožef Stefan in Fakultete za Elektrotehniko začeli sredi sedemdesetih razvijati tudi v Iskri. Od ameriškega partnerja American microsystems incorporated (AMI) so pridobili pravice za uporabo 8-bitnega mikroprocesorja Motorola 6800 in osnovne programske opreme zanj. Sprva je bil Iskradata 1680 tako kot drugi tovrstni mikroračunalniki zasnovan za procesno in laboratorijsko uporabo. Konec sedemdesetih pa so računalnik podobno kot drugi proizvajalci opremili s tolmačem za programski jezik BASIC in poslovno programsko opremo. V angleški reviji Computer Science so ga leta 1978 razglasili celo za prvi mikroračunalnik razvit v socialističnih državah.

Mikroprocesor Motorola 6800 je bil zasnovan po zgledu logičnega ustroja izredno popularnih miniračunalnikov DEC PDP-11. V primerjavi z revolucionarnim Intel 8080 pred njim je ponujal nekaj tehničnih prednosti, na primer bolj enostavno napajanje in skrbno izdelan nabor podpornih mikrovezij. Še posebej pa je mikroprocesor izstopal z dobro izdelanim razvojnim okoljem in obširno dokumentacijo, ki so jo ob takratnem pomanjkanju tovrstne literature zelo cenili razvijalci. Tudi zato je bil mikroprocesor nadpovprečno uspešen kot vgradna upravljalna naprava. V podjetju AMI so ga, kot še nekaj drugih podjetij, kot pogodbeni izvajalci v tem času izdelovali za Motorolo. Mikroprocesor Motorola 6800 je dosegal ceno primerljivo z glavnim tekmecem Intel 8080.

Mikroračunalnik Iskradata 1680

Tako kot mikroračunalnik Mikro M je bil Iskradata 1680 izdelan na enem tiskanem vezju. Na glavnem tiskanem vezju je poleg mikroprocesorja vseboval do 48 KB delovnega pomnilnika (RAM) in 16 standardnih vodil za vmesnike. Pomnilniki so bili na voljo v različnih velikostih od 1 KB do 16 KB. Priložili so vmesnike za serijsko in paralelno povezavo, osnovni modem s hitrostjo 300 Bd, analogno-digitalne in obratne pretvornike, časovnik za tekoče vodenje procesov in modul za neposreden pristop perifernih enot do pomnilnika (Direct Memory Access). V Iskri so nudili prazne vmesnike na katerih so napredni uporabniki lahko po meri izdelali lastne rešitve za upravljanje procesov. Računalnik je običajno vključeval še zaslonski terminal in disketnik.

Nanj so uporabniki lahko priključili tudi teleprinter, kasetno enoto in tiskalnik. Periferne enote so v Iskri izdelovali v okviru licenčnega proizvodnega programa miniračunalnikov CDC Cyber 18. Poganjal je predelavo preprostega operacijskega sistema iz diskete (IskraDOS) podjetja AMI z datotečnim sistemom, urejevalnikom besedila, zbirnikom in razhroščevalnikom. Programsko opremo je hranil na bralnem pomnilniku (ROM) velikosti 16 KB. Računalnik so običajno namestili v horizontalno orientirano namizno ohišje velikosti 43,5 x 34 cm in višine 22 cm. Vse glavne sestavne dele razen mikroprocesorja so izdelali v Iskri sami. Pri razvoju so sodelovali Marko Rogač, Žarko Mirosavljev, Božidar Ropret, Andrej Uratnik, Dušan Kodak, Anton Železnikar.

Iskradata 1680 kot procesni računalnik

Računalnik so izdelali v več različicah. Kot najbolj enostaven procesni računalnik so ga začeli serijsko proizvajati že leta 1978 v Iskrini novi tovarni računalnikov na Laborah. Zanj so v sodelovanju z uporabniki v zbirniku običajno izdelali tudi programsko opremo prilagojeno upravljanemu procesu. Različica je omogočala povsem poljubno strojno komfiguracijo in namestitev v različne tipe ohišji glede na potrebe delovnega okolja. Poudarek je bil na zmogljivostih za spremljanje in generiranje velikega števila vhodnih in izhodnih signalov. Kot procesni in razvojni laboratorijski računalnik z dodatnim vmesnikom za upravljanje in nadzorno ploščo s stikali in indikatorji za lažje razvijanje in testiranje programske opreme je bil prvič na voljo leta 1979.

Različica je omogočala uporabnikom, da so lahko praktično spremljali vsebine pomnilniških in procesorskih registrov, neposredno in pogojno posegali v izvajanje programa, izvajali program po korakih in podobno. Vmesnik za priklop bralnega pomnilnika je imel lahko po zgledu nekaterih drugih zgodnjih mikroračunalnikov priročno nameščen na sprednji strani ohišja. S priloženim programatorjem so uporabniki lahko na dodatne bralne pomnilnike zapisali lastno programsko opremo in jo po želji enostavno vključevali v računalnik. Obe procesni različici, preprosta in laboratorijska, sta bili tudi najbolj razširjeni različici računalnika. Do konca leta 1980 so v Iskri izdelali in namestili vsaj 64 naprav.

Primeri procesne uporabe

Kor preprost procesni računalnik so ga na primer uporabili v podjetju Plama za vodenje galvanske linije. Nadziral je premikanje izdelkov po liniji in njihovo spuščanje v izbrano kemikalijo. Več so jih vgradili tudi v nov računalniško vodeni sistem semaforjev v Ljubljani, konec sedemdesetih najprej na Celovški cesti. Skupaj z alfanumeričnimi prikazovalniki in Iskrino telekomunikacijsko opremo je bil celo vključen v sklop Datasaab sistemov za kontrolo zračnega prometa, ki so jih prodajali na jugoslovanskem in tujih trgih. Datasaab sisteme je uporabljala tudi jugoslovanska kontrolna služba.

V Iskrini tovarni kondenzatorjev v Semiču so računalnik uporabili za krmiljenje navijalnega robota, ki so ga sami skonstruirali in izdelali za avtomatizacijo proizvodne linije v tovarni. Računalnik je upravljal celoten proces in krmilil vse operacije robota, ter skrbel za kontrolo napak in obveščanje operaterja. V pomnilniku je hranil podatke za navijanje vseh vrst zvitkov.

Kot procesni računalnik za avtomatizacijo dela v laboratoriju so računalnik Iskradata 1680 že konec sedemdesetih uporabljali na Univerzah v Ljubljani, Mariboru in Zagrebu in v številnih laboratorijih Iskrinih tovarn, kjer so jih namestili tudi po več hkrati. Na Fakulteti za elektrotehniko so svoj laboratorijski Iskradata 1680 uporabljali vse do devetdesetih, ker so zanj razvili veliko lastnih uporabnih programskih rešitev. V Laboratoriju za projektiranje informacijskih sistemov na mariborski Višji tehniški šoli pa so za Iskro razvijali programsko oprema za uporabo Iskradata 1680 v tehniški praksi. Kot dodaten upravljalnik merilne inštrumentacije so ga konec sedemdesetih namestili tudi v Nuklearni elektrarni Krško.

Iskradata na športnih dogodkih

Kot upravljalni sistem prikazovalnika rezlutatov so ga uporabili v Planici. Sistem za zajemanje, seštevanje in prikazovanje rezultatov so tam prvič predstavili že leta 1974. Izdelali so ga strokovnjaki ljubljanske Fakultete za elektrotehniko. Vsak sodnik je imel svojo tipkovnico za vnašanje ocene. zaslon za prikaz vnešenega podatka in tiskalnik za tiskanje na protokolni trak. Leta 1980 so upravljanje sistema prvič izvedli s pomočjo mikroračunalnika Iskradata 1680. Računalnik je komuniciral z elektronskim sistemom v sodniškem stolpu. Od njega je prejemal podatke, izračunaval točke in posredoval rezultate nazaj v stolp. Rezultate so to zimo z njim računali tudi na smučarskem teku v Dupljah, naslednje leto pa na smučarskem maratonu v Trnovem.

Iskradata 1680 kot šolski računalnik

Leta 1979 je bila na voljo tudi preprosta izobraževalna različica računalnika UMRS-1 z minimalno strojno konfiguracijo. Gre za koncept mikroprocesorske razvojne plošče (Development board), ki je bil že dobro poznan in uveljavljen. Na trgu so bile v tem času na voljo razvojne plošče za vse vrste mikroprocesorjev. Običajno so jih ponujali kar njihovi proizvajalci. Za mikroprocesor Motorola 6800 je podjetje na primer ponujalo razvojno ploščo MEK6800D2, ki je vsebovala razširjen vmesnik za priključitev vhodo-izhodnih naprav in priložen preprost zagonski operacijski sistem na bralnem pomnilniku.

Na tiskanem vezju je imela tipična razvojna plošča nameščen mikroprocesor in najbolj nujna podporna vezja. Zelo malo je bilo poudarka na uporabniških vmesnikih, glavni in bralni pomnilnik pa sta bila običajno omejena na manj kot 1 KB. Takšna je bila tudi zgradba razvojne plošče UMRS-1. Imel je še preprosto številčno tipkovnico in segmentirani LED prikazovalnik. Uporabljali so jo lahko za preizkušanje zelo kratkih in nezahtevnih programov, za osnovno seznanitev uporabnika z mikroračunalniško tehniko in seznanitev z uporabljenim mikroprocesorjem. Prednost te različice je bila predvsem nizka cena.

Iskradata 1680 kot poslovni računalnik

Mikroračunalnik Iskradata 1680 so nato kot prvo napravo te vrste v Jugoslaviji do leta 1980 opremili še za poslovno uporabo. Ekipa je za ta dosežek takrat prejela tudi nagrado Sklada Borisa Kidriča. Kot poslovni računalnik je lahko nastopal pri zajemanju in urejanju podatkov v pisarni ali pri vodenju skladišča. Tako kot procesni različici je poganjal predelavo preprostega operacijskega sistema iz diskete (IskraDOS) podjetja AMI z datotečnim sistemom, urejevalnikom besedila, zbirnikom in razhroščevalnikom. Dodali pa so mu še doma razvit tolmač poslovno usmerjene različice programskega jezika BASIC. V Iskri so nato zanj razvili še nekaj namenske programske opreme za najbolj razširjene poslovne obdelave.

Uporabniki so v tem času ugotavljali, da računalnik za resne poslovne obdelave sicer nima dovolj pomnilnika. Cena in programska oprema pa sta bili tako kot pri ostalih domačih poslovnih mikroračunalnikih nekonkurenčni v primerjavi z miniračunalniki, ali cenejšimi in boljše opremljenimi tujimi mikroračunalniki. Po združitvi s podjetjem Elektrotehna Delta leta 1982 so računalnik večinoma prenehali proizvajati, dokončno pa so leta 1984 opustili tudi vzdrževanje naprav pri uporabnikih.

.. zbral in sestavil Miha Urh.

Več o tem

Naslednji članek v seriji Prvi mikroračunalniki: Potrošniški mikroračunalniki

Prejšnji članek v seriji Prvi mikroračunalniki: Procesni mikroračunalniki

Povezan članek v seriji Prvi mikroračunalniki: Samogradni mikroračunalniki

Povezan članek v seriji Prvi mikroračunalniki: Poslovni mikroračunalniki

Nekaj virov

Informatica (1977, letnik 1, številka 3) (LINK) | Informatica (1978, letnik 2, številka 2) (LINK) | Informatica (1978, letnik 2, številka 4) (LINK) | Delo (30.09.1978, letnik 20, številka 227) (LINK) | Delo (27.10.1978, letnik 20, številka 250) (LINK) | Delo (5.11.1978, letnik 20, številka 274) (LINK) | Glas (03.10.1978, letnik 31, številka 76) (LINK) | Glas (06.10.1978, letnik 31, številka 77) (LINK) | Sobotna priloga (11.11.1978, letnik 20, številka 262) (LINK) | Tednik (02.10.1979, letnik 32, številka 78) (LINK) | Tednik (31.07.1979, letnik 32, številka 58,59) (LINK) | Delo (03.05.1980, letnik 22, številka 103) (LINK) | Delo (24.03.1980, letnik 22, številka 69) (LINK) | Dolenjski list (21.10.1982, letnik 33, številka 42) (LINK) | Hmeljar (oktober 1983, letnik 37, številka 4) (LINK)

Slovenska računalniška dediščina: Pogovor Dušan Kodek (LINK) | Pogovor Štefan Urankar (LINK) | Pregled Iskradata 1680 (LINK) | Github repozitorij za Iskradata 1680 (LINK)

Wikipedia: Altair 8800 | IMSAI 8080 | S-100 bus | Altair BASIC | Motorola 6800 | SWTPC 6800

Naslovna slika: Računalnik Altair 8800. Tomislav Medak na Wikimedia. slika prilagojena. (CC BY 2.0) (LINK)