VideoCast: microKenbak-1

Hroby s letopočtem 1971 se otevírají!

Na počátku byl John Blankenbaker, fyzik pracující v leteckém průmyslu..
Ten si v roce 1971, tedy v době, kdy u nás se o programovatelných kalkulačkách ještě nemluvilo, a kalkulačky neprogramovatelné počítaly tehdy, když jste točili klikou, postavil počítač “vhodný do domácnosti”.

Přesněji řečeno cílil na školy a vzdělávání.

Jeho výrobek byla ikonicky modrá plechová krabice s leštěným kovovým čelem se žlutými světýlky a černými a bílými tlačítky.

Počítač Kenbak-1.


Obrázek je na webu Johna Blankenbakera.

Volba školského trhu asi nebyla šťastná.
Počítač byl drahý (750 dolarů) a omezené školní rozpočty měly dlouhý plánovací cyklus.
Pro jednotlivce byl sice taky dost drahý, ale byl to opravdový počítač, v tomto kontextu byla cena bezkonkurenční, a faktor zábavy pro tehdejší hackery by ho mohl lépe zpopularizovat.

Propagaci měly od září 1971 zajistit dva inzeráty ve Scientific American.
Předpokládá se, že nebýt Kenbak-1 prezentovaný jako vzdělávací pomůcka, a vyšel-li by o něm článek v Popular Electronics, vedl by k podobnému zájmu lidí, jako roku 1975 o Altair 8800.

Do roku 1973 se vyrobilo asi 50 počítačů (sériová čísla začínala na 167, což byla část Blankenbakerovy adresy), do dneška se zachovalo asi 14.
Ve výrobě pokračovala CTI Education Products Inc., která ale Johnovi nezaplatila a místo toho mu poslala dalších 45 neprodaných Kenbaků.

Majitelem dochovaného předprodukčního prototypu Kenbak-1 je nyní Achim Baqué (mimo jiné majitel pěti původních Apple I).

Kenbak-1 měl v krabici integrovaný zdroj s ventilátorem pro chlazení.

Obsahoval jednu desku s integrovanými obvody nízké integrace.

Byl koncipován jako osmibitový, i adresace byla osmibitová, tedy jeho prostor obsáhl 256 bajtů.

Vše se ale zpracovávalo serializovaně, bit po bitu, což mělo i vliv na rychlost, při taktu 1 MHz se za sekundu provedlo kolem stovky instrukcí.

Paměť zajišťovaly dva posuvné registry, každý 1024 bitů.

Počítač se neovládal přepínači, ale tlačítky.

Jak byl velký, kovový a kvůli dvěma transfrmátorům i těžký, byla i tlačítka velká a cvakací.

Tlačítka jsou dobrý nápad, je to pohodlnější, než přepínače.

Vedle tlačítek pro nastavení osmi bitů vstupu je tu tlačítko pro smazání vstupu, zobrazení a nastavení adresy, zobrazení a nastavení dat, a tlačítka pro běh a zastavení programu.

Stiskem obou tlačítek, RUN a STOP, se program krokoval po instrukci.

Při uložení nebo načtení obsahu z adresy (READ / STORE) se automaticky inkrementuje adresa (zobrazen je tedy obsah předchozí adresy).

Vedle osmi světýlek výstupu byla ještě 4 diagnostická světélka: vstup, adresa, paměť a běh.
V podstatě zobrazovala, ve které skupině tlačítek uživatel naposledy mačkal.

Ač jednoduchý, měl Kenbak-1 tři registry: A, se kterým šlo provádět všechny operace, B, se kterým šlo provádět vše kromě logických operací, a indexový registr X.

Realizovány byly tak, že prostě seděly v paměti: A na adrese 000, B na adrese 001 a X na adrese 002.

Na adrese 003 byl programový čítač P.

Ke každému registru byly realizovány flagy přetečení a přenosu na adresách 129, 130 a 131 dekadicky (respektive 201, 202 a 203 oktálově, neboť na Kenbaku i v jeho manuálu se používala osmičková soustava zpopularizovaná hlavně na dvanáctibitových strojích PDP-8).

Výstup na světýlka se nacházel na adrese 200 (oktálově) a vstup z tlačítek bylo možno číst na adrese 377 (oktálově, tedy 255 dekadicky).

Stav displeje se během běhu programu ovlivňuje softwarově, nelze zobrazovat aktuální adresu nebo obsah registrů, jako například na PDP-8/I.
Pokud chcete, aby za běhu programu světýlka blikala, musíte softwarově zobrazovat například mezivýsledky.

Po zobrazení skutečného výsledku lze použít instrukci HALT, a po přečtení výsledku uživatelem může program po stisku START zase pokračovat (například hledat další prvočíslo v řadě – takto je realizován ukázkový progarm na výpis prvočísel, po každém čísle spouštíte stiskem START další hledání).

K počítači byla pěkně zpracovaná sada manuálů, které sepsal sám Blankenbaker.

V pěkné úpravě jako PDF s možností prohledávání je najdete ZDE.
(Jde o stránku Granta Stocklyho, který v letech 2007 a 2012 prodával po tisícovce dolarů repliky nazvané Kenbak-1 Series 2.)

Tabulku instrukcí najdete na zadní straně programátorské příručky i celkem zajímavých laboratorních cvičení, též na “pracovním listě”.

Stockleyho replika 1:1 (i když drahá jako prase i s deseti sviněmi) by se mi samozřejmě líbila, ten počítač má něco do sebe.
Bohužel už se dlouho neprodává.

Vzniklo sice KenbakUino, ale nehrnul bych se do toho.
Teď je ovšem k dispozici kit, založený na zdrojáku KenbakUina, který Arduino nepotřebuje, vystačí si se samotným procesorem.

microKenbak-1 je menší než originál, v slušivé 3D tištěné modré krabičce, s lesklým čelním panelem a tlačítky v té správné barvě.

Od originálu se liší snad už jen tím, že nemá přepínač pro ochranu paměti před zápisem, nemá vypínač a má naopak nastavitelnou rychlost běhu, EEPROM pro ukládání údajů, které přežijí vypnutí a též pro ukládání a nahrávání programů (k dispozici je 1 KiO úložiště, které lze rozdělit až na 8 bank pro programy).
Může taky ovládat ta čtyři diagnostická světýlka, což originál neumí (jeden z ukázkových programů na replice bliká všemi světýlky, je použit i v mém videu – to na originálu nejde).

Ty čtyři čipy, pár diod, tlačítek, odporů, dva kondenzátory a stabilizátor napájíte na desku během tak dvou hodinek.
Pak už jen sešroubovat a máte hotovo.

Za 70 dolarů s poštovným dobrá zábava. A to dostanete i normální evropský napáječ.
Proti třeba PiDP-11 je to zadarmo.

Jen mi vadilo, že jsou v kitu červené diody, když světélka byla původně žlutá.

Zbyly mi 4 diody ze stavby PiDP-8.

Chtěl bych veřeně poděkovat Radkovi Sukovi za zbylých 8.

Diody z PiDP svítí jasněji, použil jsem je na diagnostická světélka, a 8 bitů rozsvěcuje 8 žlutých diod od Radka.

Další nepříjemná drobnost – konektor napájení je na zadní stěně, tak si nemůžete microKenbak-1 “otočit na záda” a mačkat tlačítka jako na klávesnici.
Asi si budu muset vyvrtat nový otvor pro konektor napájení někde na boku.

Video je tentokrát mimořádně dlouhé. Čtvrt hodiny, i když jsem to chtěl vzít krátce.
Vzniklo jako obvykle v noci, za chatrného osvětlení, je mnohokrát předělávané, protože ospalý člověk si nechtěně smaže už natočený materiál.

Ale co, hlavně že tam ten microKenbak-1 je vidět!

Video je ZDE.