martes, 21 de agosto de 2012

Historia de la Informática: Programma 101

 
Ampliado el 01/08/24 en color azul, más diseños de Bellini  para la Olivetti


Tras la entrada sobre las calculadoras de sobremesa, hablaré de la Olivetti Programma 101, llamada en Italia "la perottina" por ser su creado Pier Giorgio Perotto, máquina que podemos considerar primer ordenador de sobremesa de la historia, presentada en la feria de New York de 1964, pero comercializada en Octubre de 1965.


Programma 101, la máquina. Fuente: wikimedia

Costaba unos 3.200$, y se vendieron cerca de 44.000 unidades, lo que es mucho en general pero poco para el mercado americano, donde fue vendida mayoritariamente. Presentaba un diseño futurista para su época, y sentó las bases de las posteriores, como la primera de Hewlett-Packard, la 9100A presentada tres años después, que fue condenada a pagar a Olivetti casi un millón de dólares por usar ideas de sus patentes.

Capacidad

La Programma 101 trabajaba con números de 22 dígitos en coma fija, y era capaz de procesar 7 operaciones: suma, resta, multiplicación, división, raíz cuadrada, valor absoluto y parte fraccionaria.

Hoja de programación.
Fuente: oldcalculatormuseum.com
La programación se realizaba en un lenguaje ensamblador muy simple, al disponer de pocas instrucciones, principalmente para el intercambio entre los registros de la memoria, los registros de cálculo, y las operaciones. Para su programación podía limpiar, transferir e intercambiar entradas, detener el programa, y disponía de 16 instrucciones absolutas de salto y 16 instrucciones condicionales de salto, los saltos se podían producir a 32 etiquetas como destino, además de a las cuatro teclas de inicio llamadas V, W, Y, Z.

Disponía de 10 registros de memoria, tres solo para operaciones llamados A, M, y R, dos para almacenamiento de datos llamados B y C, tres para almacenamiento y/o programa llamados D, E y F, y dos solo para programa llamados p1 y p2. Además los registros B, C, D, E y F se podían usar como medios registros para trabajar con números de 11 dígitos en coma fija. Cuando se usaban en programación, cada registro podía guardar 24 instrucciones, por lo que su capacidad máxima era de 5x24=120 instrucciones de programa y dos o cuatro datos, y la mínima de 48 instrucciones de programa y cinco o diez datos.

Tarjeta magnética. Fuente: Wikimedia
La salida se realizaba mediante una impresora de rollo de papel, mientras que la entrada se realizaba por el teclado, que disponía de una tecla para cada operación. Los programas se podían leer y grabar usando unas tarjetas de plástico de unos 10x20cm, que disponían de una capa magnética en un lado y una superficie para escribir en el otro, por lo que llevaban siempre el programa escrito y grabado. Cada tarjeta puede ser grabada en dos franjas, según el sentido en que se introdujeran, por lo que podían guardarse hasta dos programas a la vez. Cada programa almacenado consistía en el contenido de los diez registros, por lo que podía almacenar programas y datos a la vez. Los programas se podían encadenar, ya que los registros A, M y R no se cargaban, se leía una banda, se ejecutaba, se leía otra banda, se ejecutaba, y así sucesivamente. Por ejemplo el programa para el cálculo de logaritmos ocupaba ambas bandas de una tarjeta magnética.

Memoria de la máquina. Fuente: uva.nl
Utilizaba transistores y diodos, montados en tarjetas de circuito impreso de resina fenólica. Para guardar los registros usaba una memoria de retardo acústica de alambre, con un retardo de 2,2 milisegundos, continuamente se enviaban los bits por el alambre, y con un contador y un reloj se conseguía recuperar el dato que se necesitaba en cada momento. Esta memoria era muy sencilla y bastante fiable, aunque funcionaba mejor una vez se calentaba la máquina, ya que el alambre podía sufrir pequeñas dilataciones.




Diseño

Olivetti era una empresa italiana un tanto atípica, el Sr. Olivetti usaba las ideas de Ford en su fábrica, que incluía un hospital, colegio para los hijos de los trabajadores, comedores colectivos, etc. Esto en su momento era poco habitual. Fabricaba principalmente máquinas de escribir, y era famosa por su atención tanto a los aspectos de ingeniería como a los de diseño.

El equipo de ingeniería trabajó varios años para poder ofrecer un producto muy simple, algo que cualquiera pudiera usar, como la tarjeta magnética, algo revolucionario en esa época. Fue diseñada por un equipo dirigido por el ingeniero de Olivetti Pier Giorgio Perotto, entre 1962 y 1964. Al final de este periodo la división de informática estaba pasado por un mal momento, pendiente de su venta a la americana General Electric, y se salvó gracias a que se cambió la clasificación interna de "computadora" a "calculadora", dejando la oficina de Perotto y su laboratorio como una isla en el edificio que pasó a ser propiedad de GE.

Perotto (con perilla) y su equipo. Fuente: Wikipedia

Roberto Olivetti llamó para el diseño externo a Mario Bellini, en ese momento un joven arquitecto italiano, insistiendo en que debía realizar un diseño para algo personal, algo que se usara en un escritorio. Y lo consiguió, obtuvo el premio de diseño industrial Compasso d'Oro, y la máquina está expuesta en el museo de arte moderno como uno de los paradigmas del diseño de su época. 
 
Otros diseños de Bellini para Olivetti fueron la TVC 250 (1967, estación de trabajo integrada en la mesa), la Logos 50-60 (1973, calculadora de sobremesa), la Divisumma 18 (1973, calculadora de sobremesa) o la ET 60 (1984, máquina de escribir electrónica).

Uso

Se conoce el uso de estas máquinas por la NASA, para los cálculos previos para el alunizaje de la misión Apollo 11, no tengo muy claro si para los cálculos de combustible o para los de construcción de algunos elementos. También es mencionada como usado por la fuerza aérea norteamericana para calcular coordenadas de bombardeos dirigidos desde tierra en la Guerra de Vietnam.

lunes, 20 de agosto de 2012

Historia de la Informática: El primer personal



Hace poco vi un documental sobre lo que calificaron como primer ordenador personal, o primero de sobremesa de la historia. Investigando un poco mas sobre el tema, la calificación no era correcta del todo, por lo que aquí va una entrada sobre esas primeras máquinas.

Primero decir que no lo considero a partir de cuando se empezaron a diseñar, ya que este dato siempre es muy aproximado, todos dicen que sus ideas son muy anteriores a la producción, y no sirve solo haber pensado algo, hay que resolver muchos problemas, si te enganchas en alguno, tu máquina no funcionará nunca, aunque tu idea sea muy buena (y además a todos nos gusta exagerar un poco para ser los mas innovadores).

Si recordáis la primera generación, las primeras máquinas eran calculadoras programables, del tamaño de una habitación, esta historia trata de calculadoras de sobremesa (entonces las mesas eran grandes y fuertes, una máquina de 20 kilos cabía perfectamente encima), algunas programables y otras no.

Octubre de 1962: Sumlock Comptometer lanza al mercado las primeras calculadoras electrónicas de sobremesa no programables, primero la Anita C/VII (conocida como la Mark 7) para el mercado Alemán, pero solo vendió pocas unidades, y fue rápidamente seguida por la Anita C/VIII (conocida como la Mark 8) presentada en Inglaterra. Su nombre significa A New Inspiration To Arithmetic (una nueva inspiración en la aritmética).




Estas máquinas eran calculadoras electrónicas no programables de 12 dígitos con cuatro funciones, sumar, restar, multiplicar y dividir. Como unidad de memoria la VII usaba tubos Dekatron, pero sus múltiples problemas hicieron que se reemplazaran en la VIII por tubos Tiratrón, capaces de almacenar una pequeña cantidad de memoria en forma de filas y columnas. Estos tubos eran mas fiables, pero susceptibles a errores espúreos, por lo que si mantenías las máquina operando mucho tiempo se producían errores de cálculo. El resultado se presentaba en unos tubos Nixie, capaces de presentar los números del cero al nueve, pero no presentaban la coma.

Marzo de 1963. Primeras unidades vendidas de la Mathatronics Mathatron, calculadora electrónica programable a transistores.


Esta máquina podía realizar 5 operaciones ( sumar, restar, multiplicar, dividir, raíz cuadrada), usando paréntesis, operando con números de 8 cifras en coma flotante. Para operar internamente usaba notación polaca inversa, patente que fue adquirida posteriormente por HP y usada en sus calculadoras. Su capacidad de programación era muy limitada, podía "aprender" una secuencia de operaciones, y ejecutarlas con los números de entrada. Carecía de pantalla, usando una pequeña impresora que imprimía en una cinta de papel. Como memoria usaba una unidad de ferrita, con capacidad de 740 bits.

Mayo de 1964: La empresa Friden lanza la EC-130 electronic calculator, una calculadora electrónica con un diseño externo muy atractivo.


Esta máquina usaba una pantalla de tubo, presentando 4 líneas simultáneamente. Podía trabajar con hasta 13 cifras, trabajando en coma fija de 0, 2, 5, 9 ó 13 cifras tras la coma, y en la pantalla aparecían siempre las 13 cifras, rellenas de ceros por la izquierda. Disponía de las 4 operaciones básicas, y de la posibilidad de almacenar en una sola memoria, en el siguiente modelo se añadió la raíz cuadrada. El teclado electro-mecánico bloqueaba las teclas de función hasta que se hubiese ejecutado la operación, evitando falsas pulsaciones. Usaba una memoria de retardo de alambre.

Junio de 1964: Hayakawa Electric (posteriormente llamada Sharp) comienza a vender su Compet 10 (CS-10A) en Japón.


Usaba transistores de germanio, que en el siguiente modelo fueron reemplazados por los mas fiables de silicio, aunque solo disponía de 10 teclas para dígitos, podía operar con hasta 20, casi el doble que las máquinas de la competencia. En el frontal se aprecian los interruptores rotativos, mediante los que se podía añadir constantes a los cálculos. Usaba una pantalla de 20 tubos Nixie, mas pequeñas bombillas para el punto decimal.


Octubre de 1964: Canon pone a la venta la Canon 130, mas compacta que las anteriores máquinas.


Diciembre de 1964: Thomas Osborne en Wyle Laboratories lanza la WS-01 Scientific Calculator, con memoria de tambor magnético rotatoria, que da problemas con la temperatura, por lo que es seguida por la WS-02 con memoria de retardo magnetostrictiva.

Enero de 1965: Wang lanza la LOCI-2 (LOgarithmic Computing Instrument, instrumento de computación logarítmica), con posibilidades de programación. Viene precedida en Septiembre de 1964 de la LOCI-1, pero de esta no se conocen unidades venidas, por lo que es mas una máquina experimental.



Esta máquina usaba internamente logaritmos para los cálculos, por lo que era muy rápida, el Dr. Wang, uno de los grandes y poco reconocidos genios de la electrónica y la informática, diseñó un circuito de cálculo del logaritmo de un número muy rápido. Esta máquina se usaba como punto de entrada de muchos periféricos, ya que era muy versátil, pudiendo programarse mediante un lector externo de tarjetas perforadas, lo que lo hacía muy potente, pero poco "personal" o de sobremesa.


Abril de 1965: Olympia Werke AG presenta la RAE 4/15, calculadora electrónica.


Tenía capacidad para 15 dígitos, usaba memoria de núcleos magnéticos, y una pantalla de 15 tubos Nixie, pudiendo presentar los decimales en la misma, pero los negativos y los errores los presentaba con una luz en el tablero.

Abril de 1965: Data Acquisition Corp. presenta la DAC-512, calculadora electrónica programable


Se componía de dos unidades, el teclado y la pantalla por un lado, y la unidad de cálculo por separado. Usaba lógica de transistores, memoria de ferrita de 8K Podía usar un nivel de paréntesis, y las cuatro funciones matemáticas básicas, usando representación de punto flotante con nueve cifras significativas y dos de exponente entre -49 y 50. Sus posibilidades de programación incluían instrucciones condicionales, lo que permitía la toma de decisiones y los bucles. Aunque muy completa, no era realmente de sobremesa, la unidad de proceso era grande y pesada.

Abril de 1965: Monroe vende sus primeras unidades de la EPIC 200,calculadora en dos partes, la unidad de proceso es una caja que se sitúa en el suelo, y el teclado/pantalla ocupa muy poco en la mesa.





No es programable, e incluye una impresora para los resultados, ya que carece de pantalla, pero tiene un diseño atractivo.


Septiembre de 1965: Casio introduce la 001 su primera calculadora electrónica.



La máquina parece un diseño mas compacto de la Sharp, con los selectores rotativos para la introducción de constantes.

Octubre de 1965: Dero Research & Development presenta la Sage 1 en la feria BEMA en New York

Su principal mérito es ser muy compacta, ya que solo podía operar con coma fija, lo que simplificaba mucho la circuitería.

Octubre de 1965: Victor y Bell presentan su Victor 3900, calculadora que usaba los primeros chips.

Esta máquina es la primera en usar chips, pero no presenta mas novedades, las cuatro operaciones y una pantalla para presentar varias líneas.

Octubre de 1965: Olivetti pone en venta la Programma 101, calculadora electrónica programable. Esta máquina está considerada como el primer ordenador de sobremesa, ya que sus capacidades de programación eran ya bastante completas, y su tamaño si que la hacían de sobremesa.


Se vendieron miles de unidades, fue diseñada por Pier Giorgio Perotto, un gran ingeniero electrónico, que no pasó por desgracia a la historia. Su diseño externo fue realizado por un gran diseñador del momento, Mario Bellini, su circuitería estaba muy cuidada, por lo que era muy fiable, sus características de programación eran amplias, y se usaban pequeñas tarjetas magnéticas para guardar y leer los programas, lo que la hacía muy versátil y sencilla de usar.

martes, 31 de julio de 2012

Log de reparaciones: Caja CPC para Jesús García

En RetroMadrid me trajo Jesús García una caja de ampliación de CPC a medio montar, lo tenía todo muy bien estudiado y pensado, pero le faltaba el toque final para terminarla. Tras demasiado tiempo, siempre se le colaban cosas por no acordarme de llevar al taller el esquema del conector de salida de los CPC, ya está terminado.


Recibido RetroMadrid 2012 Finalizado 19/07/2012 Precio 0 Euros


Aparato................: Caja de ampliación para CPC Sin N/Serie
Reportado............: Tenía los componentes, y había montado una placa con el Euroconector Hembra, pero no terminaba de conseguir que funcionara.
Efectuado............: Se mecaniza la caja, se ubican los componentes, y se cablean directamente tanto en la parte de alimentación como en la de Audio y Vídeo.


Material proporcionado, la fuente es demasiado grande, la cambio por otra un poco mas pequeña. La placa de la izquierda tiene montado el Euroconector hembra, que he desmontado. Los esquemas incluidos están bien pensados, aunque falta algún detalle como poner el interruptor general.

Preparando la mecanización de la caja por el frontal, izquierda entradas, derecha alimentación.


Mecanización por la trasera, salida de alimentacion de disquetera, salida de Euroconector, entrada de red. El aluminio cuesta de mecanizar, y mas sin buenas herramientas, se aprecia el fallo junto al conector de red.

Todo dentro, los cables se sujetan al alimentador para que no se muevan, el propio alimentador va pegado al fondo de la caja. En el centro abajo se aprecia la resistencia variable para el ajuste de alimentación del Euroconector.


Detalle del frontal, a la izquierda alimentacion y a la derecha entradas.

Detalle de la trasera, salidas y entrada de red


Así queda el frontal, de izquierda a derecha y de arriba a abajo, las dos entradas de sonido, la entrada de vídeo desde el CPC, salida de 12V, el cable es salida de 5V, el Led de encendido y debajo el interruptor general.

Así la trasera, izquierda arriba la salida de alimentacion de una diquetera, debajo la salida del Euroconector, y a la derecha la entrada de red. Para evitar problemas los cables de salida se protegen con cinta aislante, así se evita que se puedan romper por el roce contra el agujero de salida.


Y así queda funcionando.



lunes, 30 de julio de 2012

Salida AV en una Atari 2600 PAL

Entradas relacionadas: Modelo 2600, Modelo 2600jr (Esquema,   Parte I,   Parte II,   Mas fotos)


ATENCION: La TIA tiene un problema importante de fiabilidad, en los 2600jr sobre todo son muy susceptibles de sobrecargarse, y esta manipulación puede acabar con ella. De 4 máquinas 2600jr en las que he probado el MOD, 3 han sufrido la muerte de la TIA, aunque al usarlas de pruebas los ponia y quitaba, una murió nada mas ponerlo, las otras dos tras quitarlo y volverlo a poner, por tanto hazlo bajo tu propia responsabilidad.


Tras el MOD de la 2600jr (oficialmente es la 2600A) PAL, he buscado e intentado varios MOD para las normales, de 6 y 4 botones, de madera o Darth Vader, pero sin éxito, y es que lo que se encuentran son modificaciones para las NTSC, y las PAL usan un chip de salida de vídeo (la famosa TIA, Television Interface Adapter) diferente, por lo que ningún MOD me daba resultados. Pero en este foro alemán he encontrado un esquema que funciona, y os explico como se hace en esta entrada, es un poco mas complicado que el de la Coleco, ya que usas muchos cables, pero tampoco nada del otro mundo.
Primero el esquema teórico, se usa un chip 74HC4050, que es un buffer de 6 entradas para separar y amplificar las señales, en el esquema marco con un círculo las entradas a partir del pin de la TIA del que parten, y las 3 líneas de salida a donde van a parar.


El circuito se monta sobre una placa de topos de 10x10, que es lo mas sencillo de usar, este es el esquema del montaje a utilizar, las entradas están marcadas en violeta, las salidas en rojo, se han agrupado para , aunque se pueden separar sin problemas.que queden juntas, pero no es necesario.



Nuevamente tenía dos consolas que modear a la vez, por lo que una vez probado el circuito en una, lo he echo de nuevo para la otra. Recordar que pinchando en las imágenes se amplían:

Uno de los intentos, es que circuito es mas sencillo, pero no funciona bien con las PAL.
La placa de topos por las dos caras, como tenia un trocito ya cortado esta es de 11x10, pero eso es indiferente.
Se ubica primero un zócalo para el chip, no es imprescindible, pero si es conveniente, se ve la muesca en la zona inferior para ubicar bien el chip luego. Después se añaden las resistencias y el condensador. Luego se ponen los cables.
Luego se da la vuelta y se ubican los puentes con estaño, si son muy largos, es mas sencillo usar un trozo de alambre de los que sobran de las resistencias, le das un toque de estaño en cada extremo y donde haya contacto, aunque a mi me gusta darle estaño por toda su longitud.
Esta es la segunda placa que monte, la única diferencia es que tiene soldados los cables de salida, he usado cable blindado.
La placa suelta y detalle de la TIA. no es necesario sacarla del todo, ya que las soldaduras se hacen sobre la cara visible de la placa.
Los cables soldados, esta no es la placa que monte por que se me olvido la foto, pero es lo mismo, solo hay que tener cuidado con los colores de los cables, para saber cada color a que pata de la TIA va, y recordar que esta invertida, por tanto la pata 1 es la de la derecha y la 20 la de la izquierda.
La placa esta dentro de esta caja metálica, tiene tres agujeros, puesta así el de arriba del todo da acceso a un tornillo que regula una resistencia variable, que ajusta el color. Una vez finalizado a veces hay que tocarlo un poco para que se vean bien los colores.
El Donkey Kong de la 2600.
La placa montada, comparada con la del anterior intento.
Invaders
Y mas Invaders
El montaje en una de las consolas, los tres conectores RCA en la parte trasera de la maquina. Las tras masas unidas, y los vivos rojo y blanco del audio unidos. Los tres cables de la placa van al vivo amarillo para el vídeo, a la unión rojo-blanco para el audio, y a la unión de las tres para las masas.
En la segunda consola he pensado un lugar un poco diferente, en la parte inferior hay sitio para los conectores, al ser muy alta la caja. Aquí están ubicados
Los cables de los conectores, las tres masas unidas y los dos de audio unidos. Al final los conectores entran, quizá un poco justos, pero los hay acodados, o se puede subir un poco la consola. Creo que quedan bien pues no afectan mucho a la estética original de la consola.

Este montaje no es muy complicado, pero al usar tantos cables es un poco lioso, mejor si os anotáis en una hoja el color de cada cable a que pin corresponde. La placa es pequeña, aunque si alguno se atreve se puede montar directamente sin ella, pero creo que es mucho mas sencillo con la plaquita. La plaquita la podemos ubicar dentro de la caja metálica, por lo que hay que aislarla bien, yo la he recubierto de cinta aislante para evitar problemas.

Este montaje es reversible, si quitas la placa tienes otra vez la original, pero mientras esta montada, la imagen por RF es mala por que quita mucha señal, por eso yo he quitado el cable de RF, no necesario al usarse el de AV.