Budoucnost už byla: příběh prvního domácího šestnáctbitu

Ne, nebude řeč o Amize, o Atari ST, ani o slavném Jobsově Macintoshi.
Řeč nebude ani o Sinclairu QL.

Psal se rok 1979 a na světě byl nový prostor na trhu. Domácí mikropočítače.
Segmentem už se mihly stroje od Ohio Scientific, Procesor Technology, světlo světa spatřilo TRS-80, Altair 8800 i IMSAI 8080, dokonce i Sorcerer od Exidy, ale tepem doby pulsovalo tehdy Apple II a nové Atari 400/800.
Kdo jiný by měl do tohoto segentu přijít, než Texas Instruments, výrobce součástek, integrovaných obvodů, leader segmentu kalkulaček včetně programovatelných, jméno v oblasti minipočítačů a průkopník elektronických hraček, zejména těch mluvících?

V tomto okamžiku ovšem počíná jasná divergence pohledu technika, manažera a uživatele.

Ten osmibit, který měl přijít na svět, měl pohádkové specifikace. Tříkanálový zvuk s šumy, různobarevné textové režimy, které uměly pomocí definice znakových sad nahradit i grafický režim, hardwarové sprity, … to vše v tradičeně kvalitním provedení, jak se na zavedenou seriózní počítačovou firmu patří.
A to celé měl řídit nový osmibitový procesor z produkce TI, TMS 9985.

Zrovna ten procesor byl ale problém. Pořád nějak nefungoval.
Nevadí, TI vyráběl více procesorů, například TMS 9900, což byla vlastně mikroprocesorová verze minipočítačové architektury TI-990.
Prototypy počítače byly tedy prozatím postaveny tak, že obsahovaly šestnáctibitový TMS 9900, který činnost chystaného procesoru TMS 9985 simuloval.
Jenže ten TMS 9985 stále nebyl dostatečně funkční a nebyl zralý pro sériovou výrobu. Když ale není procesor, nedá se vyrábět počítač, který jej má obsahovat.
Tak někoho napadlo, když už do těch dvou set prototypů dáváme TMS 9900, který je osvědčený, funkční, programátoři (ti z TI-990) jej znají a dá se vyrábět ve velkém, strčíme ho i do ostré výroby!

Místo osmibitového procesoru použít šestnáctibitový.
Toto rozhodnutí s sebou ale nese nutné změny v architektuře počítače a jejich důvody a technická řešení zcela specificky poznamenávají charakter počítače. A řetězec technických a manažerských rozhodnutí se roztáčí pořád dál.

Procesor je samozřejmě 16bitový a má tak 16bitovou datovou sběrnici.
Deska byla ovšem připravena pro osmibitový procesor.
Buď by tedy bylo potřeba desku předělat, natahat dvakrát tolik datových cestiček, a tím desku i zvětšit a samozřejmě zdražit, nebo použít multplexer a každý word načítat po bajtech nadvakrát.

TMS 9900 je zvláštní v tom, že registry nemá uložené interně, ale má je lokalizované někde v paměti (kde, to se určuje zase nějakým jiným registrem, což bylo myšleno pro rychlé přepínání registrových sad při obsluze přerušení, multitaskingu nebo volání služeb jádra systému). TI 99/4 a TI 99/4A mají této 16bitové paměti (“scratchpad RAM”) celkem 256 byte. Díky tomu, že je připojena napřímo, je práce s ní rychlá.
Napřímo je připojena i ROM počítače, ke které se opět přistupuje šestnáctibitově.

Spousta periferií je ovšem multiplexovaná, takže přístup k nim trvá dvakrát tak dlouho.
Oblíbeným způsobem zvyšování rychlosti počítače proto je, vedle použití o něco rychlejšího krystalu (což s TI 99/4 a 99/4A opravdu jde), namontování paměťového rozšíření na 16bitovou sběrnici (obvykle na ROMku).

Specifikem je použitý grafický čip TMS TMS 9918 (a pozdější TMS 9918A u modelu 99/4A), který má vlastní videoRAM. Instalovaných je 16 kB, RAM je mimo adresový prostor procesoru a přistupovat do ní se dá jen prostřednictvím videočipu.
Protože ve většině režimů framebuffer nezabírá celých 16 kB, je možné volnou videoRAM na něco využít.
TI 99/4 ji používá pro ukládání Basicu a jeho proměnných (však taky v základu krom 256 bajtů scratchpad RAM žádnou jinou zapisovatelnou paměť už nemá). Jak rychlé je načtení jednoho wordu, když se čte nejenom po bajtech, ale při každém čtení je potřeba naplnit a vyčíst registry videoprocesoru, si asi umíte představit.

Další zvláštností je GROM. GROM je v podstatě to, co z jiných počítačů používaných v Čekoslovensku (Sharp, Sord) známe jako ROMdisk s inkrementací adresy. Je to prostě zařízení, ze kterého se čte bajt po bajtu a při čtení si samo zvýší ukazatel adresy.
Jedna GROM je uložena přímo v počítači a obsahuje Basic.
Většinové cartridge pak opět obsahují GROM (cartridge ale mohou obsahovat i ROM nebo RAM, jako MiniMemory Module se 4 kB RAM).

Zajímavé je, že v případě GROM lze zkombinovat obsahy několika cartridgí do jedné a po zapnutí počítače si z této “multicartridge” vybírat – v podstatě se s tím ale setkáváte při každém startu, kdy pod volbou 1 je interní GROM (TI Basic, jde ho ale nahradit něčím jiným) a od volby 2 dále se objevují případné zasunuté cartridge.
(Z tohoto hlediska zdánlivě nedává moc smysl redukce na 3 cartridge, kde si aktivní cartridge vybíráte vypínačem – ta ale nevznikla kvůli GROM modulům, ale právě kvůli modulům, obsahujícím ROM a RAM, které by spolu mohly kolidovat, jako jsou TI Extended Basic, Editor/Assembler, paměťová rozšíření nebo složitěji realizované hry jako Parsec či Alpiner).

Mimochodem, vznikly 4 hry, které se místo do slotu pro moduly zasouvaly ze strany do konektoru sběrnice a tím obcházely různá omezení daná konstrukcí slotu – byly to Espial, Miner 2049er, Arcturus a Killer Caterpillar.

Zatím tedy máme počítač realizovaný nejednoduchým, ba přímo komplikovaným způsobem. Přidejme si k tomu provedení čipů v keramice a zlatě (proti levnějším plastovým pouzdrům), vysokou kvalitu výroby na linkách, zvyklých na průmyslová zařízení a minipočítače, case zdobenou plechem místo holého plastu, odbornou kontrolu kvality každého kusu a extenzivní zahořování.
Pravda je, že výsledek je neuvěřitelně kvalitní a i nyní, po více než 30 letech, pořád není snadné narazit na nefunkční počítač (i náhodná koupě podezřelého stroje z Aukra skončí po očištění a zapojení nejspíš normální funkcí včetně obrazu a zvuku).
To byla ale řeč jen o hardware.

Softwaroví inženýři TI sledovali trend a snažili se o jakési vrstvení, virtualizaci, odstínění programátora od hardware počítače. Výsledkem byl GPL – Graphics Programming Language.
V podstatě to bylo cosi velmi blízkého assembleru procesoru TI 9900 s jakýmisi makroinstrukcemi, které se staraly o zvuk, grafiku a sprity. Místo postupného krmení registrů videoprocesoru daty zavolal programátor jen tuto makroinstrukci, “vykresli tohle támhle a přesuň toto tam”.
GPL je to, co je uloženo v ROM počítače a běží po zapnutí. Jakýsi virtuální stroj.
V GPL jsou tedy realizovány i standardní softwarové cartridge, a protože i TI Basic je GROM, je i TI Basic interpretován pomocí GPL.

Pokud tedy pracujete v TI Basicu, je program i jeho data uložen v nepřístupné části videoRAM, přístup k němu je přes videoprocesor, který je připojen přes multiplexer, a interpret Basicu je napsán v interpretovaném jazyku, který se tedy musí taky provádět. To vše má samosebou vliv na rychlost.

Basic vycházející z Basicu pro minipočítače TI a držící se přísně ANSI standardu se dost odlišoval od Microsoft Basicu použitého v řadě jiných tehdejších mikropočítačů (ten se inspiroval u minipočítačů DEC a standardy nedodržoval).

Původní TI 99/4 měl v ROM vedle Basicu i výpočty výrazů (pokud se mi podařilo zjistit, nejednalo se o tehdy pořád ještě oblíbený FOCAL, ale vlastní “kalkulačku” podobnou spíš té na ZX Spectru 128). Tato vymoženost u počítače TI 99/4A zmizela.

Zajímavou vlastností původního TI 99/4 je i to, že nemá malá písmena (podobně, jako Apple I nebo první verze Apple ][) a má poměrně málo kláves, takže jako funkční klávesa se používal často shift (shift+C pro zastavení programu a shift+Q pro reset počítače – musela být legrace při psaní programu zmáčknout tuto kombinaci při marné snaze napsat velké Q).

Ano, na počítači je vidět spousta nápadů, samy o sobě jsou možná dobré, ale poskládané jsou tak, že výsledek nedává moc smysl.
Takže, kde je ona slibovaná budoucnost?

TI vydala model 99/4 v roce 1979. S 256 byty RAM (+ 16 kB videoRAM). S jakousi softwarovou podporou, hned ze začátku bylo k dispozici 11 titulů – nějaké hry, docela dobré výukové programy, nějaký ten vážně míněný software, jako Home Financial Decisions, Household Budget Management, nebo Physical Fitness.
Protože nebylo hotové schválení televizního modulátoru (FCC dostala modulátor, ale ne finální verzi počítače), začal se prodávat s 13″ RGB monitorem (vykuchanou televizí) za cenu přes 1000 dolarů.
Když bylo v roce 1980 hotovo schválení FCC, vyšla verze s externím modulátorem, bez monitoru, za 599 dolarů.

Těchto počítačů se do konce roku 1980 prodalo asi 25 000.
A tím by mohl příběh skončit. Bez budoucnosti.

Ale on teprve začíná.

V roce 1981 byl vydán model TI 99/4A, obsahující vylepšený grafický čip TMS 9918A s bitmapovým režimem navíc (hry využívající tento režim nejdou spustit na TI 99/4).
TMS 9918 i 9918A umí zpracovávat externí zdroj videosignálu a genslock, což bylo inzerováno i v reklamách při vývoji TI 99, ale ani TI 99/4, ani TI 99/4A nemá příslušný pin videoprocesoru nikam vyveden.
Dále měl TI 99/4A lepší klávesnici s klávesou CTRL a capslockem – měl totiž i “malá” písmena (zobrazovaná jako zmenšené kapitálky) a klávesa SHIFT tu získává svůj obvyklý význam.
Z ROM zmizely výpočty výrazů a jinak byl počítač až na jednu instrukci procesoru (XOP) vlastně stejný, jako jeho předchůdce TI 99/4.
Cenovka začínala na 525 dolarech.

(Díky tomu, že 99/4 nezná malá písmena, pokud na 99/4A vytvoříte program s příkazem PRINT “THIS IS 99/4a” , pak na 99/4a se vytiskne “THIS IS 99/4a” a na 99/4 se vytiskne “THIS IS 99/4” bez a. Program ale musí být vytvořen opravdu na 99/4A a ne na 99/4.)

Jinak rozdíl mezi “vělkými” a “malými” písmeny vidíte na tomto screenshotu ze zařízení “TI Linux interface“, jehož účelem je provozovat Linux “na TI” (pomocí malého ARM počítače, který se vejde do cartridge).

Aby byly odstíněny nedostatky zabudovaného TI Basicu, byla vydána cartridge TI Extended Basic, která neobsahuje GROM, ale ROM, není napsána v GPL, ale ve strojáku, a přidává nejen rychlost a nové vymoženosti, ale umí i využívat paměťová rozšíření, což může opět jednak pozitivně ovivnit rychlost (rychlejším přístupem, než je přes registry videoprocesoru), ale i program a proměnné mohou být delší, než by dovolovalo nevyužité místo ve videoRAM.

Nový TI Extended Basic ale stále neumí využít nový bitmapový grafický režim.
V dnešní době už je ale možné doplnit jej o další rozšíření – “The Missing Link”, který tuto chybu napravuje a umožňuje ovládat grafiku z Basicu (The Missing Link umožnil napsat pro TI v Basicu třeba Teenage Mutant Ninja Turtles).

To ale pořád nevypadá jako budoucnost.

Kdekdo se tehdy snažil vyrobit hračku, která by se chovala jako počítač, ale byla co nejlevnější.
V tom kraloval Sinclair a jeho ZX-80 a ZX-81 (v USA byl Timex Sinclair 1000 v porovnání s konkurencí opravdu spíš hračka, ale v Evropě byl Sinclair brán mnohem vážněji).
A roku 1981 se objevuje VIC-20, hračka s miniaturní pamětí 5 kB (3,5 kB dostupných pro uživatele), s 22 znaky na řádek, velmi omezeným Microsoft Basicem (2.0) – ale hračka s barevnou garfikou, vícekanálovým zvukem a vzhledem “opravdového počítače” (pokud si “opravdový počítač” představujete jako chlebník). Když nic jiného, tak se slušnou klávesnicí.

Chorá myšlenka, že zrovna šestnáctibit od TI musí konkurovat levnému VIC-20, evidentně z hlavy nějakého manažera nebo marketéra, vedla k tomu, že se začal TI 99/4A prodávat pod výrobními náklady.
Počítač se ovšem stal prodejně úspěšný a získal 35% trhu s osobními počítači!
Mateřská firma se nicméně rozhodla to zabalit a stáhnout ho z trhu.

Jazykem budoucnosti je Java. Nebo aspoň byla. (Ona se ta budoucnost dost mění.)
Jednou ze tří osmibitových platforem, na nichž je možno programovat v Javě, je zcela mimochodem i TI 99/4A.
Zatímco pro Apple ][ vznikla přímo JVM, která umí spouštět javovský bytekód, dvě platformy jsou podporovány pomocí programu Java Grinder, který javovský bytekód překládá do strojáku TMS 9900 pro TI 99/4A.
(Tou druhou osmibitovou platformou, kterou Java Grinder podporuje, je Commodore 64.)

Budoucnost je v hlasové komunikaci s počítačem. Zkuste na VIC-20 chvíli mluvit. Nebo si pusťte nějakou hru, zda na vás promluví. Nebo se přihlašte terminálem k BBS a nechte si předčítat příspěvky.
To VIC-20 neumí.
TI 99/4A tyhle věci uměl.

TI vyráběla mluvící hračky Speak & Spell. S pomocí jedné z těchto hraček se učil mluvit i E.T. mimozemšťan. Jeden ze svých hlasových čipů vložili do periferie pro TI 99/4A.
Mluvící modul obsahoval hlasový čip a ROM se slovníkem asi dvou set užitečných výrazů. Ty mohly být volány z her, programů nebo Basicu.
Původně obsahoval i slot na další ROM cartridge s rozšířením slovníku, ale TI od toho upustilo poté, co se objevila technologie text-to-speech. První série mluvícího modulu ovšem příslušný konektor na desce mají osazen a všechny moduly mají otvírací dvířka, do kterých se měla cartridge vkládat.
Modul umí měnit výšku hlasu, tak na vás třeba ve hře Alpiner mluví střídavě mužský a ženský hlas.
Hlasový doprovod vylepší i takové blbiny, jako je Moon Mine. Povedené hry, jako je Parsec, jsou teprve s ním opravdu perfektní.

Součástí cartridge Terminal Emulator II je ovšem právě technologie text-to-speech, která převádí text na řeč bez pomoci slovníku. Modul pak může kecat opravdu cokoli a třeba vám předčítat text, který se v terminálu vypisuje.

Aby to nebylo málo, objevuje se syntéza řeči ještě jednou.
A nejen syntéza.

U Milton Bradley chystali jakousi herní konzoli, ze které sešlo, ale vyvinuté periferie byly tak vymakané, že prostě nešlo zahodit je a opustit. Nabídli je tedy TI a vznikl rozšiřující systém MBX.
MBX sestává z krabičky, na které je membránová klávesnice, kam si hra může namapovat pro tlačítka různé funkce. K hrám se dodávaly i šablony, které se přes membránu pokládaly a rozložení tlačítek zobrazovaly (mohlo jít klidně o dotykovou mapu baseballového hřiště).
Ke krabičce se připojuje joystick. Analogový joystick, navíc tříosý – kromě doleva/doprava a nahoru/dolů podporuje ještě otáčení páčkou po a proti směru hodinových ručiček. Kromě fire má ještě další tři tlačítka.
To by ale bylo skoro málo.

MBX má samozřejěm zabudovanou syntézu řeči.
Říkáte si – proč další syntéza řeči? Vždyť TI 99/4A byl jeden z mála počítačů, u kterého se rozmohl řečový modul! Proč tedy MBX periferie?

Stačí použít hru, která oba řečové moduly podporuje, třeba Bigfoot, Honey Hunt nebo Meteor Belt. Při připojeném MBX je hlas mnohem realističtější, než při využití řečového procesoru od TI.

I to by bylo ale málo.
K MBX se totiž připojovala i sluchátka.
Tedy, sluchátka. Vypadalo to jako sluchátka s mikrofonem, ale ve skutečnosti to byl vlastně jen mikrofon – ta “sluchátka” tam byla jen proto, aby při hře držel mikrofon na hlavě.
MBX totiž uměl i rozpoznávat hlas a přijímat hlasové povely.
Po malém zácviku dokázal poznat hlas “svého pána” a velmi spolehlivě rozlišovat jednotlivé pokyny.

Několik her pro MBX se proto opravdu ovládá hlasem. Soundtrack Trolley, I’m Hiding, Sewermania, Championship Baseball, Super Fly, Space Bandits, Terry Turtle (vzhledem k tomu, že pro MBX existuje asi jen 10 her, je to hezkých 70% – dalších známých 5 her už zřejmě vydáno nebylo).

Firma Atari byla MBX systémem tak unešena, že po Milton Bradley chtěla, aby udělali podobný systém pro Atari 2600 a 5200. Dokonce pro něj meli i název, “Voice Commander”.
Kvůli neúspěchu konzole 5200 z projektu ovšem sešlo, zůstal jen Space Age Joystick (a Bradley pak Atari žalovala pro porušení smlouvy).

I na TI 99/4A přišla MBX pozdě. Texas Instruments už vyráběl, po “katování kostů”, béžovou verzi v plastu, proto i MBX má stejnou béžovou barvu.
Béžový počítač ale byl už předzvěstí úplného zastavení výroby a podpory 99/4A.

Zastavením výroby sice počítač, který má 35% trhu, nezmizí ze světa, ale přeci jen to už byl konec.
Budoucnost už byla.

Nezměnily na tom nic nápady na vytvoření nástupce, TI 99/8, nezměnil na tom nic japonský Tomy Tutor, který z architektury TI 99/8 vycházel, nezměnil na tom nic 16bitový superstroj Myarc Genéve 9640 na 12 mHz s videočipem z MSX 2.

Tím končí první šestnáctibitový domácí počítač.
Šestnáctibit, který měl 256 bajtů RAM pro procesor.
Šestnáctibit, který zobrazoval jen to, co uměl zobrazit Sord m5, jedničkové MSXko nebo Colecovision.
Šestnáctibit, jehož původní Basic byl z mnoha špatných důvodů pomalejší, než na mnohých osmibitech.
Šestnáctibit, který byl rád, že se aspoň nějak naučil malá písmena.

Když pak přišly další domácí mnohobity – Sinclair QL, Amiga, Atari ST, dokonce i ten zpočátku jen černobílý Macintosh, bylo to už jiné kafe.
A o dvaatřicetibitech, jako byl Acorn Archimedes, už nemluvě.
To je totiž jiný příběh.