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Atari 800XL

Atari 800XL

Atari 400 und 800

Als unmittelbare Reaktion auf die Veröffentlichung des Apple-Heimcomputers entwickelte und produzierte die bis dato nur in der Videospielbranche tätige Firma Atari ihre eigene 6502-CPU-basierte Heimcomputer-Modellreihe: das Einsteigermodell Atari 400 mit Folientastatur und zunächst lediglich 8 kByte RAM (später 16 kByte RAM standardmäßig) und den für gehobenere Ansprüche gedachten, aufrüstbaren Atari 800 mit bis zu 48kByte RAM und Schreibmaschinentastatur. Im Gegensatz zum Apple wurden die Atari-Rechner mit leistungsfähigeren und leichter zu programmierenden elektronischen Spezialbausteinen (ANTIC, CTIA, POKEY) ausgestattet und sie enthielten zudem vier Anschlüsse für Joysticks im Gegensatz zu den Modellen der Konkurrenz, die erst kostenintensiv nachgerüstet werden mußten. Die Atari 400/800-Heimcomputer waren zudem die ersten Geräte, die über eine „intelligente“ Anbindung der Peripheriegeräte verfügten – durch den sog. Atari SIO-Bus, der dem heutigen USB nicht unähnlich ist. Eine gut abgestimmte Palette an Zubehör, Spielen, Anwendungsprogrammen, Programmiersprachen, ausgezeichnete Kundenbetreuung, die Einbindung von Drittanbietern und die gezielte Platzierung der Computer in Bildungseinrichtungen trugen maßgeblich zum Erfolg dieser Baureihe vom Erstverkauf im Jahre 1979 an bei.

Peripheriegeräte von Atari:

Datenspeicherung


- Kassettenstation Atari 410 (Übertragungsrate: 600Baud; simultaner Audio- und Datenkanal; Speicherkapazität: ca. 100kByte pro 60min-Kassette)
- Diskettenstation Atari 810 (Diskettenformat: 5,25Zoll; Übertragungsrate: 19.900Baud; Speicherkapazität: 90kByte pro Diskette)
- Diskettenstation Atari 815 (nur kurzzeitig hergestellt und verkauft; Diskettenformat: 2 x 5,25Zoll; Übertragungsrate: 19.900Baud; Speicherkapazität: 180kByte pro Diskette)

Drucker


- Nadeldrucker Atari 820 (s/w; 5 x 7 Matrix; 40 Zeichen pro Zeile)
- Thermodrucker Atari 822 (s/w; 5 x 7 Matrix; 40 Zeichen pro Zeile; benötigt Spezialpapier)
- Nadeldrucker Atari 825 (s/w; 7 x 6 Matrix; 80 Zeichen pro Zeile; erfordert Atari 850 Interfacebaustein zum Betrieb)

Datenfernübertragung


- Akustikkoppler Atari 830 (erfordert Atari 850 Interfacebaustein zum Betrieb)
- Modem Atari 835 (Übertragungsrate: 300Baud)

Sonstige Peripherie (Auswahl)


- Schnittstellenmodul Atari 850 (4 x RS-232 und 1 x Centronics)
- Lichtstift Atari CX-70
- Numerischer Tastenblock Atari CX-85
- Speichererweitungsmodule CX852 (8kByte RAM) und CX853 (16kByte RAM)
- Maltafel Atari CX77

Peripheriegeräte von Drittanbietern (Auswahl):

Datenspeicherung


- Indus GT Diskettenlaufwerk (Übertragungsrate: 72.000Baud mit SpartaDOS X, 37.000Baud mit DOS XL; Speicherkapazität: 180kByte pro Diskette)
- Percom Diskettenlaufwerke
- Rana Diskettenlaufwerk
- Amdek Diskettenlaufwerk
- Astra Diskettenlaufwerk
- Corvus-Festplattensystem (5MByte, 10MByte oder 20MByte; wird über zwei Joystickanschlüsse betrieben; nur für Atari 800)
- SupraDrive Atari Hard Disk (10MByte oder 20MByte)

Drucker


- Nadeldrucker Axiom GP-550AT von Seikosha (Atari-Schnittstelle eingebaut)
- Thermodrucker Okidata Okimate 10 Personal Color Printer (26 Farben)

Sonstige Peripherie


- ATR8000 (CP/M-Einheit; auch auf MS-DOS erweiterbar)
- Multi I/O (MIO) Interface (u.a. Anschluß von SASI/SCSI-Festplatte möglich)
- CSS Black Box Interface (u.a. Anschluß von SASI/SCSI-Festplatte möglich)

Atari XL

Als Antwort auf die rasch wachsende Konkurrenz im Heimcomputerbereich insbesondere durch den Commodore 64 und die Spectrum-Computer brachte Atari 1982 das erste Modell der XL-Baureihe (aus dem englischen „eXtended Line“ gebildetes Akronym) auf den Markt: den Atari 1200XL. Dieses Modell wurde wegen Kompatibilitätsproblemen mit der alten Baureihe alsbald wieder vom Markt genommen und 1983 durch die Modelle 600XL (16kByte RAM) und 800XL (64kByte RAM) ersetzt. Die elektronische Architektur der XL-Computer unterscheidet sich nur geringfügig von der der 400/800-Baureihe. Es kamen lediglich einige Veränderungen in der Speicherverwaltung (OS ausblendbar), eine verbesserte Variante des Grafikbausteins GTIA (256 mögliche Farben), die nun ab Werk eingebaute Programmiersprache BASIC und ein nach außen geführter Parallelport, um Erweiterungen effizienter anbinden zu können, hinzu. Zudem wurde die Anzahl gleichzeitig anschließbarer Joystick auf nur noch zwei beschränkt. Die XL-Computer und deren Peripherie weisen deutlich verschlankte und weniger verspielte Gehäuse auf. Die Entwicklung der XL-Baureihe wurde bis 1984 weitergeführt. Während dieser Zeit entstanden eine Reihe von Konzeptstudien und Prototypen (Computer 1400XL und 1450XL, Erweiterungsmodul 1090XL, diverse Diskettenstationen auch für Disketten im 3,5Zoll-Format, CP/M-Module usw.), die sich durch Details wie integrierte elektronische Spracherzeugung oder auch für damalige Verhältnisse sehr schnelle Modems auszeichneten. Diese und weitere Entwicklungsprojekte wie der 1650XLD (mit 80186-Emulation), der 1850XLD "Lorraine" und der über einen Musiksynthesizer verfügende 900XLA brachten es aufgrund von Änderungen in Ataris Entwicklungsphilosophie nie zur Marktreife.

Peripheriegeräte von Atari

Datenspeicherung


- Kassettenstation Atari 1010 (Übertragungsrate: 600Baud; simultaner Audio- und Datenkanal; Speicherkapazität: ca. 100kByte pro 60min-Kassette)
- Diskettenstation Atari 1050 (Diskettenformat: 5,25Zoll; Übertragungsrate: 19.900Baud; Speicherkapazität: bis zu 128kByte pro Diskette)

Drucker


- Plotter Atari 1020 (4 Farben; 40- oder 80 Zeichen; benötigt Rollenpapier)
- Nadeldrucker Atari 1025 (s/w; 5x7 Matrix)
- Nadeldrucker Atari 1029 (s/w; 7x7 Matrix; programmierbar)
- Typenraddrucker Atari 1027 (s/w; Schriftsatz Prestige Elite 12)

Datenfernübertragung


- Modem Atari 1030 (Übertragungsrate: 300Baud; in Deutschland wegen fehlender Postzulassung nicht verkauft)

Sonstige Peripherie (Auswahl)


- Trak-Ball Atari CX-80
- Maltafel Atari CX-77
- Lichtgriffel Atari CX-75
- Speichererweiterung Atari 1064 (extern; nur für 600 XL)

Peripherie und Zubehör von Drittanbietern (Auswahl)


- Zubehör Computer: Turbo Freezer (zum "Einfrieren" des Speicherinhalts)
- Zubehör Diskettenstation: Turbo 1050 (Erhöhung des Datendurchsatzes und der Schreibdichte)
- Zubehör Diskettenstation: Speedy 1050 (Erhöhung des Datendurchsatzes und der Schreibdichte)

Atari XE

Im Rahmen der Einführung der ST-Baureihe erfolgte 1985 zudem eine Auffrischung der 6502-CPU-basierten Produktpalette durch die Auslieferung der XE-Modelle (aus dem englischen "eXtended line Enhanced" gebildetes Akronym), die mit einer moderneren, an der ST-Baureihe orientierten Gestaltung der Gehäuse aufwarten konnten. Die technischen Änderungen gegenüber der XL-Baureihe beschränkten sich im wesentlichen auf einen weiteren Ausbau der RAM-Minimalkonfiguration (64kByte beim 65XE und 800XE; 128kByte beim 130XE) und einigen Veränderungen zur Senkung der Produktionskosten. Die dabei vorgenommene Ersetzung des nach außen geführten Parallel-Bus durch einen schlankeren aber nicht kompatiblen Expansionsport und insbesondere der Einbau von qualitativ minderwertigen Tastaturen erschwerten den effizienten Einsatz im Heimanwenderbereich und führten zur Abwanderung einer großen Kundengruppe hin zur ST-Baureihe oder zur Konkurrenz. Dem Kostendruck zum Opfer fielen auch vielversprechende Projekte wie eine portable Version des 65XE sowie eine mit dem Synthesizer-Spezialbaustein AMY bestückte Variante desselben, weiterhin diverse Peripheriegeräte wie 3,5Zoll-Diskettenlaufwerke, Monitore und Farbdrucker. Ebenfalls zur Produktpalette der XE-Baureihe ist das durch eine externe Tastatureinheit zu einem vollwertigen XE-Computer erweiterbare Game-System (XEGS) zu zählen. Das XEGS gilt als Versuch Ataris, Nintendos NES und SEGAs Master System Marktanteile abzunehmen. Die allgemein nachlassende Nachfrage im Bereich des 8-Bit Computersegments in den USA, schlechte Bewerbung der Produkte in Europa, fehlende leistungstarke Peripherie, schlechte Verarbeitung und mangelnde Unterstützung durch Dritthersteller insbesondere im Spielebereich führte zu im Vergleich zur 400/800- und XL-Baureihe geringen Verkaufszahlen, wobei der für den damaligen Ostblock produzierte Atari 800XE eine Ausnahme bildete. Die Produktion der XE-Baureihe wurde im Jahr 1989 eingestellt.

Peripherie von Atari

Datenspeicherung


- Kassettenstation Atari XC11 (Übertragungsrate: 600Baud; simultaner Audio- und Datenkanal; Speicherkapazität: ca. 100kByte pro 60min-Kassette)
- Kassettenstation XC12 (Übertragungsrate: 600Baud; simultaner Audio- und Datenkanal; Speicherkapazität: ca. 100kByte pro 60min-Kassette; Endglied der SIO-Kette)
- Diskettenstation Atari XF551 (Diskettenformat: 5,25Zoll; Übertragungsrate: ab 19.900Baud; Speicherkapazität: bis zu 180kByte pro Diskettenseite)

Drucker


- Typenraddrucker Atari XDM121 (s/w; 80 Zeichen)
- Nadeldrucker XMM801 (s/w; 80 Zeichen)

Datenfernübertragung


- Modem Atari XM301 (Übertragungsrate: 300Baud; Endglied der SIO-Kette)

Sonstige Peripherie (Auswahl)


- Interface Atari XEP80 80-Zeichen-Erweiterung mit Parallelport
- Lichtpistole Atari XG-1

Technische Daten


- Prozessor MOS 6502A (400, 800), 6502C (1200XL, 600XL, 800XL, 65XE, 800XE, 130XE), getaktet mit 1,77 MHz (PAL), 1,79 Mhz (NTSC)
- Arbeitsspeicher (in kByte): 8-16 (400), 16-48 (800), 16 (600XL), 64 (800XL, 65XE, 800XE), 128 KB (130XE)
- ROM-Speicher (in kByte): 10 (400, 800), 16 (1200XL), 24 (600XL, 800XL, 65XE, 800XE, 130XE)
- Maximale Auflösung: 320x192
- Farbpalette: 128 Farben (400, 800), 256 Farben (1200XL, 600XL, 800XL, 65XE, 800XE, 130XE)
- Spezialbausteine: ANTIC (Tastatur, Grafik), GTIA (Grafik), POKEY (Tonerzeugung, Interrupterzeugung, Tastatur), FREDDIE (Speicherverwaltung; hauptsächlich in XE-Modellen)
- Tonerzeugung: vier Kanäle (mono)
- Joystick-Anschlüsse: 4 (400, 800), 2 (1200XL, 600XL, 800XL, 65XE, 800XE, 130XE)

Einige bekannte Spiele


- Star Raiders (Ballerspiel)
- Pac-Man (Umsetzung des gleichnamigen Arcade-Spiels)
- Centipede (Umsetzung des gleichnamigen Arcade-Spiels)
- BoulderDash (Geschicklichkeitsspiel)
- Ultima I - IV (Rollenspielsaga)
- M.U.L.E. (Strategie, für bis zu vier Spieler gleichzeitig)
- Alternate Reality - The City (erstes 3D-Rollenspiel)
- Rescue on Fractalus (erstes Spiel mit Fraktalbasierter Pseudo-3D-Landschaft)

Verfügbare Programmiersprachen (Auswahl)

Interpreter-Sprachen


- Atari-BASIC (Atari)
- Atari-LOGO (Atari)
- PILOT (Atari)
- Turbo-BASIC XL (PD, in der Zeitschrift Happy Computer erschienen)
- BASIC XL und BASIC XE (OSS)

Compiler-Sprachen


- FORTH
- Kyan Pascal (Kyan Software)
- Pascal (OSS)
- Action! (OSS)
- Turbo-BASIC XL

Assembler


- Atari-Assembler (Atari)
- Synassembler (Synapse Software)
- MAC/65 (OSS)
- Atmas II Makroassembler (Peter Finzel Productions)

Literatur (Auswahl)


- Martin McNiff, Steven Cook: Mein Atari Computer, Lon Poole, ISBN 3-921803-18-7
- Julian Reschke, Andreas Wiethoff: Das ATARI Profibuch, Sybex, Düsseldorf, 1985, ISBN 3-88745-605X
- John Eckstrom et al.: DE RE ATARI, Atari, 1984, Katalog-Nr. 921804

Weblinks


- [http://www.atarimuseum.com AtariMuseum] - Vollständige Dokumentation aller Computer und Videospielekonsolen von Atari nebst Fotos, Entwicklungsunterlagen, Prototypen und Firmeninterna (in Englisch).
- [http://www.atarimania.com AtariMania] - Umfangreiches Programmarchiv (in Englisch).
- [http://www.atari-computermuseum.de Atari Computermuseum] - Deutschsprachiges Atarimuseum mit vielen seltenen Ausstellungsstücken (z.B. Atari 1450XLD).
- [http://www.zock.com/8-Bit/D_Atari.HTML Atari-Sektion des 8-Bit-Nirvanas] - Technische Daten und vieles mehr. Kategorie:Atari-Heimcomputer Kategorie:Atari

Apple

Apple Computer, Inc. [] ist eine Computerfirma mit Sitz in Cupertino, Kalifornien (USA), die sowohl Computer und Unterhaltungselektronik als auch Betriebssysteme und Anwendungssoftware herstellt. Das Unternehmen gilt als innovativ und fortschrittlich in der Umsetzung neuer Ideen und Designs, sowie hinsichtlich der Benutzerfreundlichkeit seiner Produkte. Design

Geschichte

Apple Computer wurde 1976 von Steve Jobs, Steve Wozniak (Spitzname „Woz“) und Ron Wayne in der Garage von Jobs' Eltern gegründet. Das Startkapital bestand aus dem Erlös von Jobs' VW Bulli und dem Hewlett-Packard Taschenrechner HP-65 von Wozniak. Steve Paul Jobs und Steven Wozniak bastelten die ersten Computer im elterlichen Schlafzimmer in Los Altos und produzierten dort 1976 den Apple I, der für 666,66 US-Dollar über die Ladentheke der Computerkette „Byte“ ging. Der Werbespruch lautete „Byte into an Apple“. Paul Tyrell, der Besitzer von „Byte“, wollte komplette Computer mit Gehäuse; Wozniak und Jobs konnten aber nur die Platinen liefern. Das Geschäft drohte zu scheitern; dank Jobs' kaufmännischen Geschicks kam es jedoch doch noch zustande. Anfang 1977 wurde Apple Computer in eine Gesellschaft umgewandelt und die Partnerschaft der beiden Firmengründer Steve Jobs und Steve Wozniak mit Ron Wayne aufgelöst. Nach dem verhältnismäßig schwachen Erfolg des Apple I folgte der mit den Mitteln des Erlöses finanzierte Apple II. Dieser verkaufte sich bis 1985 knapp zwei Millionen Mal und gilt als einer der erfolgreichsten Personal Computer seiner Zeit. Im Gegensatz zur bekannten Apple-Benutzeroberfläche waren der Apple I und II noch kommandozeilenorientiert und die Portierung auf den Apple IIgs fiel der Marktausrichtung auf die Macintosh-Produktlinie zum Opfer, obgleich der Apple IIgs noch viele Jahre nach dessen Produktionsende und Verkauf bis in das Jahr 1993 bezüglich seiner Audiofähigkeiten ein leistungsfähiger PC blieb. Mit dem Lisa (1983) und dem Macintosh (1984) führte Apple die grafische Benutzeroberfläche auf dem PC-Massenmarkt ein.

Die grafische Benutzeroberfläche (GUI) von Apple

Bill Atkinson, ein ehemaliger Softwareentwickler Apples, motivierte Steve Jobs auf Drängen Jef Raskins hin, das Xerox Palo Alto Research Center (PARC) zu besuchen. Dort wurde Jobs vor allem der Prototyp eines Mesa-Entwicklungssystems gezeigt. Xerox hatte bereits mit dem ALTO (1973) und dem Star (1981) erste Rechner mit grafischer Benutzeroberfläche (GUI) entwickelt. Zu dem Zeitpunkt hatte Xerox allerdings keine Verwendung mehr für diese Technologie, da sie keine finanzielle Verwertung brächte, doch Steve Jobs war klar, dass der Bedienung eines Computer mit der Maus die Zukunft gehörte. Nach einer Präsentation für seine Entwickler, sicherte sich Jobs von PARC die Rechte an der grundlegenden Idee des GUI, da PARC sich vor allem als Forschungszentrum verstand und kein weiteres Interesse an eigenem Verkauf und Vermarktung hatte. Apple entwickelte aus dieser Idee dann das erste kommerzielle Betriebssystem mit einfacher Bedienbarkeit für jedermann. Die meisten Merkmale und Prinzipien jeder modernen grafischen Benutzeroberfläche für Computer, wie wir sie heute kennen (von CDE über KDE und GNOME bis Windows), sind originale Apple-Entwicklungen (Pull-Down-Menüs, die Schreibtischmetapher, Drag&Drop, Doppelklick, der Papierkorb). Die Behauptung, Apple habe seine GUI nur von Xerox „abgekupfert“ ist ein ständiger Streitpunkt; es existieren jedoch gravierende Unterschiede zwischen einem Alto von Xerox und der Lisa/dem Macintosh. Apple hat das GUI zum „Human Interface“ für die einfache Bedienung eines Computers perfektioniert und als Vorgabe für alle Programmierer, die Anwendungen für Apple-Rechner entwickeln, erstmals die Human Interface Guideline als Vorgabe für die Gestaltung von Benutzeroberflächen definiert. So wurde sichergestellt, dass alle Anwendungen über ein konsistentes Aussehen und eine gleichartige Bedienung (Menüstruktur) verfügen (Look&Feel). Das war die Voraussetzung für die intuitive Bedienbarkeit eines Macs. Human Interface Guideline Nach dem Ausscheiden von Steve Jobs aus dem Unternehmen im Jahre 1985 setzte bei Apple die Phase der Pragmatiker ein. Nachfolger von Jobs wurde der von ihm eingestellte ehemalige Pepsi-Manager John Sculley, ihm folgte 1993 der Deutsche Michael Spindler. 1996 wurde Spindler von Gil Amelio abgelöst.

Der Mac-OS-Nachfolger

Mitte der 1990er Jahre steckte Apple in einer tiefen Krise; die Firma schien kurz vor dem Ruin. Ein dringliches Problem war dabei, dass Apples Betriebssystem als veraltet betrachtet wurde und Apple sich nach Alternativen umzusehen begann. Nach dem Scheitern von Pink und der Ausgliederung an Taligent scheiterte auch der zweite Anlauf für ein modernes Betriebssystem mit dem Codenamen Copland. Auch das 1992 begonnene Projekt Star Trek, die Portierung von Mac OS auf x86-Prozessoren wurde eingestellt. Nun sah sich Apple gezwungen, Ausschau nach einem für die eigenen Zwecke verwendungsfähigen Nachfolger für das eigene Betriebssystem zu halten, denn auch das Nachfolgeprojekt Gershwin kam nicht weiter als über die Konzeptionsphase hinaus. Apple verhandelte über den Kauf der Firma Be Incorporated mit der auch das auf Macs lauffähige Betriebssystem BeOS zu übernehmen gewesen wäre. Die Übernahme scheiterte jedoch im November 1996, da der frühere Apple-Manager und Chef von Be, Jean-Louis Gassée, im Falle einer Übernahme 300 Millionen US-Dollar und einen Sitz im Vorstand verlangte. Da Amelio versprochen hatte, bis zur MacWorld im Januar 1997 die zukünftige Strategie in Bezug auf Mac OS zu verkünden, musste schnell eine Alternative gefunden werden. Überraschend übernahm Apple dann noch im Dezember 1996 die Firma NeXT, des Apple-Gründers Steve Jobs, und deren Betriebssystem NeXTStep/OPENSTEP für 400 Millionen US-Dollar. Dieses sollte die Grundlage für die nachfolgende Generation des Apple-Betriebssystems werden. Ähnlich wie bei den NeXT-Rechnern verwendete man für das neue Betriebssystem ein Unix: Eine modifizierte Version von BSD, die zusammen mit einem neuen Kernel als Open Source Projekt Darwin entwickelt wurde. Dies zusammen mit der proprietären Benutzerschnittstelle Aqua macht im Wesentlichen Mac OS X aus. Mit der Übernahme von NeXT zog bei Apple auch eine neue Firmenkultur ein. Steve Jobs, in den 1980ern von der von ihm mitgegründeten Firma vergrault, nun Chief Executive Officer (CEO) von NeXT, wurde 1997 wieder Firmenchef von Apple. Avie Tevanian, auch ein NeXT-Mitarbeiter, übernahm die Entwicklungsabteilung. Jobs beendete die Lizenzierung des Betriebssystems an andere Hersteller (z. B. Power Computing) und stellte die Produktion des Newton ein. Mit der Einführung des Einsteigerrechners iMac führte Apple eine neue Gestaltung seiner Rechner ein: Sie waren fortan transparent und farbenfroh. Jonathan Ive, der Gestalter des iMacs, wurde Chef der Gestaltungsabteilung bei Apple. Nachdem vorher die Rechner der Performa-Produktreihe als günstige oder Einsteiger-Macs vermarktet wurden, wurde nun eine neue, klare Produktlinienstrategie eingesetzt: Künftig sollte es zwei Rechnerlinien geben, eine für Heimanwender und eine für Profis, und in jeder Rechnerlinie je ein Gerät für den mobilen und eines für den stationären Einsatz, also insgesamt vier Rechnertypen. Diese vier Produktlinien sind iBook und iMac für die Heimanwender sowie PowerBook und PowerMac für Profis. Um die Differenz zwischen steigenden Anforderungen im Heim-Bereich und der Nachfrage nach preiswerten Rechnern für das Bildungs-Segment auszugleichen wurde 2002 der eMac eingeführt. 2005 erweiterte Apple die Produktreihe mit dem Mac mini in neue Preisbereiche. Er zielt unter anderem auch auf Nutzer von Intel-kompatiblen Computern, die den Kaufentscheid vor allem anhand des Preises treffen. Apple hatte in den Jahren zuvor durch die iPod-Produktreihe auch zahlreiche Benutzer von Microsoft Windows gewonnen. iPod Am 6. Juni 2005 gab Steve Jobs bekannt, dass Apple die Macintosh-Produktlinie in den Jahren 2006 und 2007 nach und nach auf Prozessoren von Intel umstellen wolle. Bisher setzte Apple PowerPC-Prozessoren ein, welche von IBM und Freescale (vorher Motorola) gefertigt wurden.

Der Name

Zur Herkunft des Namens kursieren verschiedene Gerüchte. Zu den vorgebrachten Theorien gehört:
- Steve Jobs habe im Sommer vor der Firmengründung auf einer Apfelplantage gearbeitet, und dabei sei ihm der Apfel, aufgrund seiner einfachen Form und Robustheit, schlicht perfekt erschienen.
- Steve Jobs sei ein großer Fan der Beatles und deren Plattenlabel „Apple Records“ gewesen.
- Jobs und Wozniak hätten beschlossen, die Firma Apple zu nennen, falls ihnen bis zum Ende des fraglichen Tages nichts Besseres eingefallen wäre.
- Die Lieblingsapfelsorte von Jef Raskin, der an der Entwicklung des Macintosh beteiligt war, soll die Sorte „McIntosh“ gewesen sein.
- Die ersten Rechner waren in Holzkisten eingebaut. Diese Kisten waren für den Transport von Äpfeln der Marke „McIntosh“ bzw. „Macintosh“ vorgesehen und auch dementsprechend beschriftet. Daraus sei der Name „Apple Macintosh“ entstanden.
- Der Name sei gewählt worden, weil sich Steve und Steve vorgenommen hatten, im Telefonbuch noch vor ihrem ehemaligen Arbeitgeber Atari zu stehen.
- Einer der genialsten Mathematiker des letzten Jahrhunderts, Alan Turing, der Vater der theoretischen Informatik und Erfinder der nach ihm benannten Turing-Maschine, der quasi bewiesen hat, dass der Computer "eine Maschine, die alle Maschinen sein kann" ist, hatte sich - aufgrund von Anfeindungen - mit einem Apfel vergiftet. Als Anerkennung an das geistige Genie hätten sich die beiden Steves für den Namen Apple entschieden. Von Steve Jobs selbst gibt es dazu folgendes Zitat: „I was actually a fruitarian at that point in time. I ate only fruit. Now I'm a garbage can like everyone else. And we were about three months late in filing a fictitious business name so I threatened to call the company Apple Computer unless someone suggested a more interesting name by five o'clock that day. Hoping to stimulate creativity. And it stuck. And that's why we're called Apple.“ Apples Verkauf des iPods und der Betrieb des iTunes Online Stores sorgte für gerichtliche Auseinandersetzungen mit dem Beatles-Label Apple. Die beiden Firmen hatten eine Vereinbarung unterschrieben, wonach sich Apple Computer nicht in der Musikindustrie betätigen würde. Durch diese Vereinbarung konnte Apple damals einen Prozess um den Namen vermeiden. Das Musiklabel sieht diese Vereinbarung nun gebrochen und hat gegen Apple Computer geklagt. Die Klage ist immer noch offen (Stand: November 2005).

Das Logo

Das erste Logo war ein Kupferstich von Isaac Newton unter einem Apfelbaum sitzend, eine Anspielung auf die Genialität bei der Entdeckung der Schwerkraft. Man stellte jedoch schnell fest, dass sich dieses Logo nur schlecht auf Broschüren drucken ließ, und so wurde es wieder verworfen. Isaac Newton Das heute bekannte Logo einer Apfelsilhouette "mit Biss" wurde von Rob Janov entworfen. Zusätzlich zu der ironischen Konnotation (natürlicher Apfel und künstliche Computer) bot das Design ein subtiles Wortspiel: „beißen“ heißt im Englischen „to bite“, was wiederum klingt wie Byte, eine Maßeinheit der Computertechnik. Mit der Einführung des Apple II und dessen Fähigkeit, Farben darzustellen, wurde das vorher schwarze Logo bunt eingefärbt. Seit der Einführung des blau-weißen Power Macintosh G3 1999 wird das Logo wieder einfarbig dargestellt, jedoch in wechselnden Farben und teilweise mit Oberflächenstrukturen, je nach umgebenden Design.

Mitarbeiter

Wichtige Mitarbeiter von Apple im Zusammenhang mit der Entwicklung von Lisa und Macintosh waren u. a. Jef Raskin (Usabiliy-Spezialist), Andy Hertzfeld, Bill Atkinson und Susan Kare (entwarf u. a. zahlreiche Icons für das Macintosh-System). Bekannte Mitarbeiter in der Führungsriege von Apple sind Tim Cook, Jon Rubinstein, Avie Tevanian, Jonathan Ive und Ron Johnson. Timothy E. Wasko war früher bereits Mitarbeiter von NeXT und entwickelte für Apple u. a. die Fotoblendenfreischaltung für die CD- und DVD-Brennfunktion und die Benutzeroberfläche des iPod. Der derzeitige CEO ist Steve Jobs. Senior Vice President of Worldwide Product Marketing ist Phil Schiller.

Produkte

Apple entwirft sowohl Software als auch Hardware, lässt aber diese von Vertragspartnern wie z. B. von ASUS fertigen. Die Produkte werden oft als innovativ angesehen und besitzen meist ein durchdachtes, funktionales Design aus Cupertino. Ein Hauptaugenmerk wird außerdem auf einfache Benutzbarkeit gelegt.

Marktanteile Weltweit 2005


- Computer-Markt: 3,4 Prozent durch Macintosh-Computer
- MP3-Player-Markt: 76 Prozent durch verschiedene iPod-Modelle
- Internet Musik-Downloads: 82 Prozent durch den iTunes Music Store
- Umsatz: 3,7 Mrd USD (4. Quartal 2005)
- Gewinn: 430 Mio USD (4. Quartal 2005)

Betriebssysteme

Apples erste Betriebssysteme waren befehlszeilenorientiert, wie damals (Ende der 1970er und Anfang der 1980er Jahre) üblich. 1983 stellt Apple mit dem Lisa OS eines der ersten kommerziell erhältlichen Betriebssysteme vor, das vollständig über eine grafische Oberfläche bedient wurde. 1984 wurde mit dem Betriebssystem des Macintosh (später Mac OS genannt) das erste grafische Betriebssystem auf den Markt gebracht, das sich in großem Umfang verkaufte.
- Apple DOS: 1.0–3.3
- Apple SOS
- Apple ProDOS
- Lisa OS
- GS/OS
- A/UX
- Mac OS
- Mac OS X
- Mac OS X Server

Computer

Mac OS X Server
- Apple I
- Apple II
- Apple //e
- Apple //c
- Apple IIgs
- Apple ///
- Lisa/Macintosh XL
- Macintosh
- Power Macintosh
- Network Server
- Power Macintosh G3
- Power Mac G4
- Power Mac G4 Cube
- Power Mac G5
- iMac
- eMac
- PowerBook
- iBook
- Xserve
- Mac mini Für eine komplette Übersicht der Apple-Familie siehe Apple II-Modelle, für die Geräte der Mac-Familie siehe Macintosh-Modelle. Macintosh-Modelle

Weitere Hardware-Produkte von Apple


- iPod, iPod Special U2 Edition, iPod nano (Nachfolger des iPod mini), iPod video, iPod photo, iPod shuffle
- iSight
- Airport Extreme
- Airport Express
- Apple Studio Display
- Apple Cinema Display

Ältere Hardware-Produkte von Apple


- Newton
- StyleWriter
- LaserWriter
- ImageWriter
- OneScanner
- Apple Pippin
- PowerCD
- QuickTake 100/150/200 – Digitalkamera
- 20th Anniversary Macintosh

Software von Apple


- Apple Remote Desktop (Fernsteuerung von Rechnern)
- AppleWorks (Büropaket, ehemals ClarisWorks)
- Compressor (Video- und Audio-Kodierung)
- Apple Calculator
- Aperture (Fotobearbeitung)
- DVD Studio Pro (DVD-Authoring)
- Final Cut Pro/Express (Filmschnitt)
- GarageBand (Musikprogramm)
- HyperCard (Multimedia-Entwicklungstool 1987–2001)
- iCal (Kalender)
- iChat (Instant Messenger mit Audio- und Videokonferenz)
- iLife (GarageBand, iTunes, iPhoto, iMovie, iDVD)
- iTunes (Musik-Verwaltung)
- Interface Builder
- iSync (Synchronisierung mit mobilen Geräten)
- iWork (Büropaket; bestehend aus Pages und Keynote)
- Pages (Textverarbeitung)
- Keynote (Präsentation)
- MacDraw (Graphik; seit 1984, heute in AppleWorks aufgegangen)
- MacPaint (malen; seit 1984, heute in AppleWorks aufgegangen)
- MacWrite, später MacWrite II (Textverarbeitung; seit 1984, heute in AppleWorks aufgegangen)
- Mail (E-Mail-Programm)
- Motion (Grafikanimationen für Film)
- Logic (Musikkomposition und -Produktion)
- Safari (Webbrowser)
- Shake (Bildkomposition)
- Soundtrack (Ton- und Musikherstellung)
- TextEdit (Einfaches Textprogramm mit Unicode-Unterstützung)
- QuickTime (Multimedia-Framework)
- Vorschau
- WebObjects (Entwicklungsumgebung für Webanwendungen)
- Xcode (Entwicklungsumgebung)
- Xsan (SAN FileSystem)

Prozessoren


- G3
- G4
- G5

Literatur


- Paul Kunkel: AppleDesign. The work of the Apple Industrial Design Group. Graphis, New York 1997, ISBN 1-88800-125-9
- Steven Levy: Insanely great. The life and times of Macintosh, the computer that changed everything. Penguin Books, New York 2000, ISBN 0-14-029177-6 (engl.)
- Owen W. Linzmayer: The Mac Bathroom Reader. Sybex, San Francisco 1994, ISBN 0782115314 (engl.)
- Owen W. Linzmayer: Apple streng vertraulich. Die Tops und Flops der Macintosh-Geschichte. Midas, Zürich 2000, ISBN 3-907100-12-3
- Owen W. Linzmayer: Apple Confidential 2.0. The definitive history of the world's most colorful company. No Starch Press, San Francisco 2004, ISBN 1-593-27010-0 (engl.)

Siehe auch


- Apple Advanced Typography
- Knowledge Navigator
- Claris
- FileMaker
- AppleTalk
- AppleScript
- Frogdesign
- Hartmut Esslinger
- HotSauce
- Rhapsody (Betriebssystem)

Weblinks


- [http://www.apple.de Apple Deutschland]
- [http://apfelwiki.de/ Apple und Macintosh Wiki]
- [http://www.cupertino.de/ cupertino.de, Sammlung von Broschüren, Anzeigen, TV-Spots u. a. von Apple]
- [http://members.aol.com/CompHist/applehistory.html Überblick über Apple-Produkte]
- [http://dmoz.org/Computers/Systems/Apple/ Links zu Apple bei Open Directory (engl.)]
- [http://inventors.about.com/library/inventors/blapplecomputer.htm Apple Computer History (engl.)]
- [http://www.apple-history.com Apples Geschichte (engl.)] Kategorie:Hardwarehersteller Kategorie:Softwarehersteller Kategorie:Mac OS ! Kategorie:Unternehmen (USA) ja:アップルコンピュータ ko:애플 컴퓨터 ms:Apple simple:Apple Computer th:แอปเปิล คอมพิวเตอร์

Heimcomputer

"Heimcomputer" war eine in den 1980er Jahren gebräuchliche Bezeichnung für Computer, die vor allem privat genutzt wurden. Obwohl Heimcomputer als persönliche Rechner der Definition eines Personal-Computers entsprachen und von den Herstellern teils auch als solche bezeichnet wurden, waren sie in Preis und Ausstattung vor allem auf den privaten Anwender und auf die Verwendung für Unterhaltungszwecke zugeschnitten. Der Begriff Heimcomputer wurde in den 1980er Jahren daher vorwiegend zur Unterscheidung vom teureren, vorwiegend geschäftlich eingesetzten Personal-Computer gebraucht. Die Entwicklung der Heimcomputer ging dabei einher mit der Entwicklung der Spielkonsolen und Computerspiele. Zu einigen Heimcomputermodellen gab es sogar technisch fast identische Geräte als Spielkonsole, welchen nur die Tastatur fehlte.

Die Anfänge

Die Anfänge der Heimcomputer liegen in den 1970er Jahren, als von einigen kalifornischen Firmen Bausätze für kleine Computer an Hobby-Elektronikbastler vertrieben wurden (zum Beispiel für den Altair 8800). Die drei ersten Computer für Heimanwender und Kleinbetriebe, die nicht als Bausatz vertrieben wurden, waren der TRS-80 von Radio Shack, einer Ladenkette für Radios und Fernseher in den USA, der Apple II und der Commodore PET 2001. Alle drei wurden im April 1977 auf der Consumer Electronics Show, einer Handelsmesse in Las Vegas vorgestellt. Als einer der ersten Heimcomputer kam 1980 der ZX-80 von Sinclair in den Handel, 1981, der Nachfolger ZX-81, bald darauf der ZX-Spectrum. Alle 3 basierten auf dem Z-80 Prozessor von Zilog. Ein weiterer früher Heimcomputer, aber mit dem 6502-Prozessor von Motorola war der VC20 von Commodore.

Die Technik der ersten Jahre

Als Massenspeicher wurden außerhalb der USA vor allem handelsübliche Compact Cassetten (Audiokassetten) genutzt, teilweise mit speziellen einfachen Kassettenrekordern, den Datasetten, teilweise über gewöhnliche Musik-Kassettenrekorder. Diskettenlaufwerke, gewöhnlich im Format 5¼ Zoll, gab es meist als Zubehör, wobei diese oft den Preis des Grundgeräts erreichten oder übertrafen. In den USA waren sie dennoch verbreiteter als die langsamen und fehleranfälligen Datasetten. Als Bildschirm diente meist der Fernseher statt eines speziellen Computermonitors, weshalb auch von den meisten Heimcomputer-Modellen leicht unterschiedliche PAL- und NTSC-Modelle existierten, je nach der Fernsehnorm des Verkaufslandes. Die Heimcomputer waren meist mit einem Grafikchip und einem Soundchip bestückt und dadurch in der Lage, einfache Grafiken darzustellen sowie Klänge zu erzeugen. Die ersten Heimcomputer nutzten 8-Bit-Prozessoren, zum Beispiel den Z80 oder 6502-Derivate, gegen Mitte bis Ende der 80er Jahre wurden diese von 16-bit-Typen wie dem Motorola 68000 verdrängt. Die Grafik- und Soundfähigkeiten wurden komplexer und der Anschluss von Festplatten und anderer PC-Peripherie wurde möglich. Motorola 68000 Betriebssystem und BASIC als Programmiersprache waren oft im ROM gespeichert und bildeten eine Einheit, mussten also nicht beim Start geladen werden, weshalb die meisten Heimcomputer nach dem Einschalten innerhalb weniger Sekunden einsatzbereit sind. Mit MSX wurde der Versuch unternommen, Betriebssystem und BASIC zu standardisieren und einen Programmaustausch zwischen Computern unterschiedlicher Hersteller zu ermöglichen. Der MSX-Standard war unter anderem in Südamerika und Japan erfolgreich, konnte sich in Deutschland aber nicht durchsetzen.

Die 80er-Jahre

In den Jahren von 1977 bis 1980 beherrschte der Apple II den Markt der so genannten Mikrocomputer in den USA. Sowohl im Büroeinsatz als auch als Heimcomputer war er der führende "Personal Computer". Außerhalb der USA war der Markt für Mikrocomputer damals noch sehr klein, was auch mit den viel höheren Preisen für solche Geräte außerhalb der USA zusammenhing. IBM dagegen beherrschte den Markt der Großrechner und Abteilungsrechner; lange Zeit hatte die Unternehmensführung den neuen Markt der "Personal Computer" für nicht lukrativ gehalten und vernachlässigt. 1981 änderte sich dies: Innerhalb kürzester Zeit entwickelte IBM auf Grundlage von Standard-Elektronikelementen einen eigenen Personal Computer und warf diesen auf den Markt, den IBM-PC. Nachdem ein Vertrag mit dem damals führenden Anbieter von Mikrocomputer-Betriebssystemen Digital Research scheiterte, wurde auf ein Angebot von Microsoft zurückgegriffen, das MS-DOS. Die Marktposition von IBM sorgte dafür, dass sich der IBM-PC im Bürobereich schnell durchsetzte - viele Unternehmen wollten ihre Rechnersysteme aus einer Hand beziehen und bestellten ihre PCs daher bei demselben Anbieter, von dem auch ihre größeren Systeme kamen. Ende 1982 brachte Commodore den C64 als Nachfolger des VC20 auf den Markt. Aufgrund seines im Vergleich mit den "professionellen" Computern wie dem Apple II und dem IBM PC wesentlich günstigeren Preises wurde dieser "Brotkasten" schnell zum meistverkauften Homecomputer aller Zeiten. Apple konzentrierte sich mittlerweile nach einigen Misserfolgen mit neuen Modellen auf den avantgardistischen Apple Macintosh und errang mit diesem im High-End-Bereich und insbesondere beim Desktop Publishing eine führende Position. 1985 kam mit dem Commodore Amiga und dem Atari ST jedoch bereits eine neue Generation von Heimcomputern auf den Markt, die in der damaligen technologischen Spitzenklasse mitspielte. Beide verwendeten Prozessoren aus der Motorola 68xxx-Serie, die auch im Macintosh eingesetzt wurden, und boten bisher im Heimbereich unbekannte grafische Möglichkeiten. Prozessor- und Speicheraustattung konnten locker mit dem Spitzenmodell der IBM-PC-Serie, dem IBM AT, mithalten. Neu war auch die grafische Benutzeroberfläche. Beim Atari ST lehnte sich das "Look & Feel" stark an den Apple Macintosh an, der Amiga zeigte hier mehr Eigenständigkeit. Windows dagegen steckte damals noch in den Kinderschuhen; kein IBM-PC-Benutzer kam ohne DOS-Kenntnisse aus. Insbesondere der Atari ST erreichte aufgrund dieser Vorteile in Verbindung mit dem günstigen Preis in Europa bald hohe Verkaufszahlen und wurde auch im professionellen Bereich eingesetzt (Desktop Publishing, Buchhaltung, Sekretariat, Kassencomputer). Durch die eingebauten MIDI-Schnittstellen eroberte er sich aber vor allem eine führende Stellung im Musikbereich. Etwa zur selben Zeit erschienen auch der erste Archimedes-Computer des britischen Herstellers Acorn, der auf 32-Bit-RISC-Prozessoren beruhte und damit technologisch seiner Zeit weit voraus war. Er erreichte aber nie eine ausreichende Marktdurchdringung, das Software-Angebot blieb klein. Bereits 1990 musste der Hersteller aufgeben.

Konsolidierung des Marktes

Der Markt für Heimcomputer war Ende der 1980er-Jahre in viele nicht zueinander kompatible Systeme zersplittert. Von Anfang bis etwa Mitte der 1990er Jahre folgte eine Konsolidierungsphase, nach der außer den unter Microsofts Windows-Betriebssystemen laufenden, zum IBM-PC kompatiblen Geräten keine Heimcomputer im engeren Sinne mehr angeboten wurden. Schon Ende der 80er verschwanden die älteren Systeme vom Markt, die noch auf einer 8-Bit-Architektur beruhten und den neuen 16-Bit Prozessoren mit ihrem größerem Adressraum unterlegen waren. Klare Sieger waren zunächst die Atari- und Amiga-Systeme. Den beteiligten Firmen unterliefen jedoch einige unternehmerische Fehler - unter anderem durch Vernachlässigung des US-Markts und erfolglose Konzentration auf den europäischen Markt -, die sie letztlich in die Verlustzone führten und eine Weiterentwicklung der Technologie verhinderten. Damit hatte sich der IBM-PC durchgesetzt, der
- vom Apple II Heimcomputer die Idee des offenen Systems übernommen hatte, d.h. man konnte diese Systeme dank vorhandener freier Slots durch Erweiterungskarten (z.B. Grafikkarten, Soundkarten) aufrüsten. Die Konkurrenzprodukte setzten dagegen meist auf Komplettsysteme mit nur wenigen Erweiterungsmöglichkeiten.
- dank offener technischer Spezifikationen von vielen Drittherstellern günstig und/oder besser nachgebaut wurde, wie schon vorher beim Apple II auch; im Gegensatz zum Apple II waren diese Nachbauten auch legal, was den Einsatz der Nachbauten auch in Unternehmen förderte.
- durch die Marktmacht von IBM schnell einen großen Marktanteil im Office-Anwendungsbereich erzielt hatte; dadurch waren viele Software-Hersteller daran interessiert, professionelle Software für dieses System anzubieten. Das breite Angebot von Anwendungen für Büro und Heim war auch schon beim Apple II Grundlage des Erfolgs gewesen. Nachdem Microsoft Anfang der 1990er nicht nur den Rückstand der Windows-Oberfläche gegenüber den Betriebssystemen der Atari- und Amiga-Systeme aufholen konnte, sondern gleichzeitig offensiv die Entwicklung von Spielen für das eigene Betriebssystem forcierte und Hardware-Hersteller bei der Entwicklung von Grafik- und Sounderweiterungen förderte, die die auf dem IBM-PC basierenden "Personal Computer" zu attraktiven Unterhaltungsgeräten machten, wurde Windows schnell zum beliebtesten Betriebssytem für Heimcomputer. Dadurch wiederum wurde die Marktmacht von Microsoft stark genug, dass auch die Versuche von IBM und anderen Hardware-Herstellern, durch die Entwicklung eigener Betriebssysteme unabhängiger zu werden, scheiterten; OS/2 und andere Neuentwicklungen erreichten nie den Heimcomputer-Markt, der mittlerweile ebenso bedeutend für die Weiterentwicklung des PC-Bereiches geworden war wie die Anwendung als Bürocomputer. Heute wird nur noch vom PC gesprochen, der beide Funktionen abdecken soll; die technische Weiterentwicklung orientiert sich aber (wie beim klassischen Heimcomputer) stärker an der Verbesserung der Unterhaltungsfunktionen als am Bedarf beim Einsatz in Unternehmen bzw. im Office-Bereich.

Siehe auch


- Liste der Heimcomputer
- Heimcomputer in Osteuropa

Weblinks


- [http://www.hchistory.de/ Heimcomputergeschichte]
- [http://www.8bit-museum.de Größtes deutsches virtuelles Computermuseum]
- http://www.homecomputermuseum.de
- [http://www.classic-computing.de Verein zum Erhalt klassischer Computer e.V.]
- [http://www.zock.com/ 8-Bit-Nirvana] 8-Bit-Community mit einer Ausstellung von Heimcomputern und Videospielen inkl. Forum und Flohmarkt

6502

Der MOS Technology 6502 ist ein 8-Bit-Mikroprozessor von MOS Technologies, der 1975 auf den Markt kam. Aufgrund seiner Unkompliziertheit und vor allem des im Vergleich zu den etablierten Intel-Prozessoren sehr niedrigen Preises wurde er in vielen Heimcomputern (z.B. dem Commodore VC-20, dem Atari 800 XL, Apple II und BBC Micro), zahlreichen Schachcomputern (z.B. dem Mephisto Polgar mit 5 oder 10(!) MHz) und Peripherie-Geräten verbaut. Auch andere Mitglieder dieser Prozessorfamilie waren sehr erfolgreich, so der 6510, ein Bestandteil des Commodore 64, und der 6507 in den Atari-Spielkonsolen. Hauptkonkurrent war damals der Zilog Z80, der z.B. in den Sinclair- und Schneider-Computern sowie in CP/M-Rechnern zu finden war. Die 6502 lebt heute als Prozessorkern der Mikrocontroller Mitsubishi/Renesas (38000/740 Series) und VMC Scal von Micronas Intermetall (eingesetzt in Automotive- und Fernseh-Technik) weiter. Als Cross-Compiler wurde häufig der cc65 eingesetzt.

Technische Daten


- Technologie: NMOS, HMOS, CMOS
- Anzahl Transistoren: ca. 5000
- Taktfrequenz: traditionell 20 kHz bis 4 MHz; CMOS-Version: 0 bis 14 MHz
- Taktzyklen je Befehl: 2 bis 6
- Adressraum: 64 kByte
- Adressbusbreite: 16 Bit
- Datenbusbreite: 8 Bit
- Befehle: traditionell 56, CMOS-Version: 70
- Adressierungsmodi: traditionell 13, CMOS-Version: 16
- Register:
  - Akkumulator, 8 Bit
  - 2 Index-Register (X und Y), 8 Bit, eigentlich ein offset-Register: es wird zu einer 16 Bit Adresse addiert, die je nach Adressierungsart im Opcode oder in der Zeropage steht.
  - Stapelzeiger, 16 Bit, allerdings ist das High-Byte konstant auf $01 festgelegt, so dass der Stapel nur 256 Bytes umfasst.
  - Prozessorstatus-Register, 7 Bit (Flags: Carry, Zero, Decimal, Interrupt Disable, Break, unbenutzt, Overflow, Negative)
  - Befehlszähler, 16 Bit

Varianten des 6502


- 6501
  - Gehäuse- und Signalkompatibel (nicht Softwarekompatibel) zum Motorola 6800 (nicht Motorola 68000). Musste nach einer Patentverletzungsklage Motorolas durch den 6502 ersetzt werden.
- 6502
  - eingesetzt in den Commodore-PET- und -CBM-Modellen PET 2001 bis CBM 8296
- 6502A
- 6502C
  - extra Pin namens HALT
  - eingesetzt in 8-Bit Atari Homecomputern wie Atari 800, Atari 800XL, Atari 130 XE usw.
- 65C02
  - CMOS-Technologie
  - Zusätzliche Befehle und Adressierungsmodi
  - Eingesetzt im erweiterten Apple IIe und im Apple IIc
  - Eingesetzt im Atari Lynx
- 6503, 6505, 6506
  - 12 Bit Adressbus (4 KiB)
- 6504, 6507
  - 13 Bit Adressbus (8 KiB)
  - 6507 eingesetzt im Atari 2600
- 6509
  - 20 Bit Adressbus (1 MiB) durch internes Bankswitching
  - Eingesetzt in den Commodore PET-II Modellen (CBM 500, 600 und 700).
- 6510
  - 6502 mit zusätzlichem 6 Bit I/O-Port
  - Eingesetzt im C64
- 6511
  - Microcontroller mit I/O-Ports, serieller Schnittstelle und RAM, von Rockwell
- 65F11
  - Variante des 6511 mit integriertem Forth-Interpreter
- 6512 bis 6517
  - Variante des entsprechenden 650x, aber ohne eingebauten Oszillator.
- 6280
  - Entwickelt von NEC
  - incl. MMU (2 MiB adressierbar)
  - Eingesetzt in der PC Engine
- 6702
  - eingesetzt nur im Plug-in Board des Commodore SuperPET
- 7501
  - 6502 in HMOS-Technologie
  - Eingesetzt im C16 und Plus/4
- 8500
  - 6510 in CMOS-Technologie
- 8502
  - 6510 umschaltbar auf 2 MHz
  - 7-Bit I/O-Port
  - Eingesetzt im C128
- 65816 (65C816)
  - Entwickelt von Western Design Center
  - Eingesetzt u. a. im Apple IIgs, Nintendo SNES, den meisten Beschleunigungskarten für 6502-Rechner
  - 16 Bit Register und ALU
  - 24 Bit Adressbus (16 MiB)
  - Bis zu 24MHz
- 65802 (65C802)
  - Variante des 65816 die pinkompatibel zum 6502 ist, Adressraum daher wie dieser nur 64 KiB
  - Zum direkten Austausch des 6502 in bereits bestehenden Schaltungen gedacht
  - Bis zu 16MHz

Weblinks


- http://www.dema.net, heutzutage Hersteller :
- [http://www.dema.net/images/stories/datasheet/wdc/W65C02S%20Datasheet.pdf Datenblatt von Dema]
- http://cbmmuseum.kuto.de/cpu_mos6502.html
- http://www.i-m.de/home/compmuseum/proz/6502.htm
- [http://www.cpu-collection.de/?tn=1&l0=cl&l1=650x 6502 Prozessoren und Varianten: Bilder und Beschreibungen auf cpu-collection.de] Kategorie:Mikroprozessor ja:6502

CPU

Der Hauptprozessor, englisch Central Processing Unit [] oder kurz CPU [], im allgemeinen Sprachgebrauch oft auch nur als Prozessor, in einigen Kontexten auch als Zentraleinheit (ZE) bezeichnet, ist der Teil eines Computers, der alle anderen Bestandteile steuert. Das Verhalten der CPU wird dabei von einem Programm in Form von Maschinencode bestimmt. Zu den zentralen Aufgaben der CPU gehören arithmetische Operationen, das Lesen und Schreiben von Daten im Arbeitsspeicher, sowie das Ausführen von Sprüngen im Programm. Die moderne Form der CPU ist der Mikroprozessor, der alle Bausteine der CPU auf einem Mikrochip vereinigt.

Entwicklung

In den 1930er Jahren bestand das Rechenwerk eines Computers zunächst aus Relais und mechanischen Bauelementen. Die ersten Computer waren also elektromechanische Rechner, die langsam und äußerst störanfällig waren. Noch in den 40ern begann man damit, Computer mit Hilfe von Röhren zu bauen. Die Rechner wurden schneller und weniger störanfällig. Waren diese Rechner anfangs teure, aus Steuergeldern finanzierte Einzelprojekte, so reifte die Technik im Laufe der 50er Jahren immer mehr aus. Röhrenrechner wurden nach und nach zu Massenartikeln, die für Universitäten, Forschungseinrichtungen und Firmen durchaus erschwinglich waren. Um dieses Ziel zu erreichen, war es unabdingbar, die Anzahl der benötigten Röhren auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Aus diesem Grund setzte man Röhren nur dort ein, wo sie unabdingbar waren. So begann man damit, Hauptspeicher und CPU-Register auf einer Magnettrommel unterzubringen, Rechenoperationen seriell auszuführen und die Ablaufsteuerung mit Hilfe einer Diodenmatrix zu realisieren. Ein typischer Vertreter dieser Rechnergeneration war der [http://www.informatik.uni-stuttgart.de/ifi/cs/dev/lgp30/LGP-30.html LGP-30]. In den frühen 70ern wurden die Röhren dann von den Transistoren verdrängt. Anfangs wurden die CPUs aus einzelnen Transistoren aufgebaut. Im Laufe der Jahre brachte man aber immer mehr Transistorfunktionen auf ICs unter. Waren es zunächst nur einzelne Gatter, integrierte man immer häufiger auch ganze Register und Funktionseinheiten wie Addierer und Zähler, schließlich dann sogar Registerbänke und Rechenwerke auf einem Chip. Diese zunehmende Integration von immer mehr Transistor- und Gatterfunktionen auf einem Chip führte dann fast zwangsläufig zu dem, was heute als Mikroprozessor bekannt ist. Als Erfinder des Mikroprozessors gilt die Firma Texas Instruments, die sich diese Idee auch patentieren ließ. Im Jahr 1971 stellte Intel mit dem 4004 die erste CPU auf einem Chip vor. Der Mikroprozessor war geboren. Mit nur 4 Bit breiten Registern und einer Taktfrequenz von knapp über 100 kHz, war der 4004 aber nicht gerade besonders leistungsfähig. Seine im Vergleich mit den klassischen CPUs äußerst kompakte Bauform verhalf dem Mikroprozessor aber schließlich trotzdem zum Durchbruch. Ursprünglich war der 4004 eine Auftragsentwicklung für den japanischen Tischrechnerhersteller Busicom. Intels Projektleiter Ted Hoff hatte die Idee, das Herz dieses Tischrechners in Form eines programmierbaren Bausteins zu realisieren. Dass dabei die erste universell einsetzbare Einchip-CPU der Welt herauskam, war eigentlich nicht beabsichtigt. Da Busicom damals in finanziellen Schwierigkeiten steckte, bot man Intel den Rückkauf des 4004-Designs an, woraufhin Intel mit der Vermarktung des 4004 begann. Der 4004 wurde zum ersten kommerziellen Mikroprozessor der Welt...

Variationen

Im Laufe von immer höheren Integrationsdichten der Halbleiterbausteine haben die Entwickler von CPUs weitere Funktionen in der Hardware realisiert. Dadurch wurden die CPUs immer leistungsfähiger, insbesondere bekamen die meisten CPUs weitere Befehle implementiert, um umfangreiche Berechnungen zu vereinfachen. Integrationsdichten Auf der anderen Seite haben ältere CPUs und Mikrocontroller häufig nur wenige Register und einen eingeschränkten Befehlssatz (die komplexesten Operationen sind zum Teil Addition und Subtraktion). Für einfache Anwendungen (z. B. Steuerung einer einfachen Maschine) reicht diese Komplexität jedoch aus, da sich alle anderen Funktionen allein durch die Addition und Subtraktion implementieren lassen (z. B. Multiplikation durch mehrmaliges Addieren).

Design und Fertigung aktueller CPUs

Mikrocontroller Mikrocontroller Mikrocontroller Mikrocontroller Mikrocontroller Moderne CPUs bestehen üblicherweise aus mehreren, übereinander liegenden Schichten von dotiertem Silizium, welches Millionen von Transistoren bildet, deren Schaltvorgänge die Rechenleistung bereitstellen. CPUs werden auf Grund ihrer unterschiedlichen Anwendungsbereiche an den jeweiligen Einsatzbereich angepasst. Beispielsweise müssen Spezialversionen für Luft- und Raumfahrt besonders hohen Temperaturen und Strahlungsexposition im laufenden Betrieb fehlerfrei Stand halten, während Mobilprozessoren eine hohe IPC-Rate, geringe Leckströme und einen niedrigen Energieverbrauch aufweisen müssen. Diesen Bedürfnissen wird auf verschiedene Arten und Weisen Rechnung getragen: So wird bereits mit der Auswahl des Befehlssatzes (CISC oder RISC) eine fundamentale Entwurfsentscheidung getroffen, deren Implikationen in den jeweiligen Spezialartikeln näher erläutert werden. Anschließend wird ein möglichst effizienter Mikrocode entwickelt, welcher optimal an Randbedingungen wie Cachegrößen, Speicherbandbreite und -latenzen sowie die internen Funktionseinheiten angepasst werden sollte. Anschließend wird der logische Entwurf des Prozessors (er liegt in einer C-ähnlichen Programmiersprache vor) an einen Hochleistungscomputer übergeben, welcher die Leiterbahnen routet, d. h. eine optimale Anordnung mit möglichst wenig Transistoren sowie minimaler Verlustleistung zu ermitteln sucht (sog. Technology Binding oder Technology Mapping). Da diese Routingprobleme NP-vollständig sind, sind nur Näherungsberechnungen möglich, die sich im Detail noch erheblich verbessern lassen. Aus diesen Bahnberechnungen werden sehr teure Masken erstellt, die unter Anwendung kurzwelligen UV-Lichts (heute 193 nm; bald: 157 nm; Zukunft EUV?) zur Belichtung von Wafern eingesetzt werden, die anschließend geätzt werden. Die Fertigung eines heutigen Mikroprozessors umfasst weit über 100 Einzelschritte, in deren Verlauf bereits ein Fehler den gesamten Prozessor unbrauchbar machen kann. In der Endkontrolle werden die Prozessoren schließlich hinsichtlich ihrer Taktfestigkeit klassifiziert, wobei anhand eines für jeden Prozessortyp individuell entwickelten Testprogramms physikalische Eigenschaften wie Signalpegel bei verschiedenen Takten überprüft werden. Hierbei wird besonders auf laufzeitkritische Signalwege auf dem CPU-Die geachtet. Wenn ein Signal über einen bestimmten Signalweg nicht schnell genug läuft, um die logischen Anforderungen des CPU-Designs zu erfüllen, spricht man von einem Speed Path. Vereinfacht gesagt heißt das, dass das Signal bei weiterer Steigerung der Taktfrequenz nicht mehr rechtzeitig dort ankommen würde, wo es gebraucht wird. Solche Speed Paths begrenzen die Taktfrequenz aller komplexen Logikbausteine, wie auch eine CPU einer ist. Bleibt ein solcher Speed Path unentdeckt, kann das fatale Folgen haben: So zeigten verschiedene Revisionen des K6 aufgrund von Streuungen in der Fertigungsqualität einen durch einen übersehenen Speed Path verursachten Fehler in der MMX-Einheit, was die übertragenen Daten korrumpieren und beispielsweise beim Entpacken von JPEG-Bildern zu Datenmüll führen konnte [http://www.gordonfamily.com/AMD/ Details]. Auch die Firma Intel hatte schon ähnliche Probleme. So musste im Jahr 2001 der gerade erst vorgestellte Pentium III mit der Taktfrequenz von 1.13 GHz zurückgerufen werden, weil Intel einen Speed Path übersehen hatte. Allgemein lässt sich feststellen, dass der Validierungsaufwand moderner Prozessoren gewaltige Ausmaße angenommen hat, und trotz aller Anstrengungen nicht alle Fehlersituationen vor der Auslieferung überprüft werden können. Der letzte in allen Funktionen (und Fehlern!) vollständig verifizierte x86-Prozessor war der 80286. Daher liefern alle Hersteller so genannte Errata-Listen, in denen Fehler aufgelistet werden. So musste beispielsweise Intel den berühmten FDIV-Bug in frühen Pentium-CPUs eingestehen, welcher auf eine kleine Auslassung beim Füllen einer im Prozessor hartverdrahteten Matrix für die FPU zurückzuführen ist. Im Laufe der Zeit vergrößerte sich auf Grund der immer besser werdenden Technik die Anzahl der vom Prozessor unterstützten Befehle. Heute finden sich überwiegend 32- und 64-Bit-Prozessoren, wobei die gängigsten Betriebssysteme für den Anwender maximal 64, meist aber nur 32 Bit unterstützen. Daran lässt sich schon erkennen, dass die Software im Falle der Prozessoren der Hardware hinterherhinkt. Die 386er, die in den 80er Jahren entwickelt wurden, waren die ersten 32-Bit-Prozessoren der Intel 80x86-Familie.

Kühlung

80er Jahren 80er Jahren Moderne CPUs werden - je nach Auslastung - während des Betriebs sehr heiß. Je nach Modell und Hersteller werden auf einer Fläche kleiner als ein Fingernagel Verlustleistungen von rund 100 Watt/cm² erreicht (Pentium 4-560). Zum Vergleich: Die 18cm-Kochplatte eines üblichen Elektroherds erreicht gerade einmal sieben bis zehn W/cm². CPUs dürfen aber, wie alle Halbleiter, bestimmte Betriebstemperaturen nicht überschreiten, da das zunächst zu Fehlfunktionen („Abstürze“), in extremen Fällen zur Zerstörung des Chips führt. Übliche Grenztemperaturen für den Betrieb liegen zwischen 60 °C und 90 °C. Temperaturen über etwa 125 bis 135 °C führen zu irreversiblen Schäden. Prozessoren müssen also zwingend gekühlt werden, wobei ein gewisser Sicherheitsabstand zu den vom Hersteller angegebenen Höchstwerten erstrebenswert ist. Der gängigste Weg, die Kühlung der CPU sicherzustellen, ist die Montage eines Kühlkörpers mit Lüfter. Der verrippte Kühlkörper aus Aluminium oder Kupfer (teilweise kombiniert) vergrößert die Fläche, die zur Wärmeabgabe beiträgt, um ein Vielfaches, der Lüfter soll für einen zügigen Abtransport der Verlustwärme sorgen. Die Bemessung der Kühlung erfolgt häufig nicht nach der theoretisch maximal möglichen Verlustleistung, sondern aus Kostengründen oft nach der Thermal Design Power (TDP), die deutlich niedriger liegt. Zwischen Prozessor und Kühlkörper wird Wärmeleitpaste oder ein Wärmeleitpad eingesetzt. Durch Unebenheiten und Rauheit verbleiben zwischen Chip und Kühlkörper Lufteinschlüsse, die den Wärmetransport extrem behindern, die Pasten oder Pads verdrängen die Luft und verbessern den Wärmeübergang erheblich. Als Lüfter für den CPU-Kühler werden fast ausschließlich Axiallüfter mit Durchmessern zwischen 40 mm und bis zu 120 mm eingesetzt. Insbesondere kleine Exemplare erreichen bis zu 6500 rpm (Umdrehungen pro Minute) und können dabei eine erhebliche Geräuschkulisse erzeugen. Die Lüfter werden ans Mainboard angeschlossen, so dass die Lüfterdrehzahl überwacht und bei vielen modernen Mainboards auch elektronisch geregelt werden kann. Als Alternativen zur Luftkühlung gibt es noch die Wasserkühlung für extrem leistungsstarke oder relativ leise Rechner, bei der Wasser inner- oder außerhalb des Rechners in einem Radiator (teilweise auch ohne Lüfter) gekühlt wird und dann mit Hilfe einer Pumpe durch das Gehäuse und an alle zu kühlenden Objekte wie CPU, RAM, Chipsatz etc. geleitet wird. Insgesamt ist eine Wasserkühlung aufwendiger, teurer und zumeist wartungsaufwändiger als eine Luftkühlung. Als erster Computerhersteller verbaute Apple in ihren PowerMac G5 Topmodellen eine Standardisierte Wasserkühlung. Zuvor wurden Wasserkühlung nur von Bastlern mit übertakteten Prozessoren in Eigeneinbau verwendet. In der Industrie gibt es noch die Flüssigstickstoffkühlung, die allerdings extrem aufwendig ist. Um flüssig zu sein, muss der Stickstoff auf -196 °C gekühlt werden, was riesige Kühlaggregate erfordert. Wegen der sehr niedrigen Temperatur im Rechner müssen Mainboard und andere Objekte wieder von der Rückseite erwärmt werden, damit sie ordnungsgemäß funktionieren. Diese Technik ist nahezu nicht realisierbar, da die Betriebs- und Instandhaltungskosten mehr kosten, als wenn man mehrere einzelne Dualprozessoren nebeneinander betriebe. Allgemein gilt es als nicht sinnvoll, die CPU auf weniger als +10 °C herunterzukühlen, da sonst die Kosten zu hoch werden. Doch verwenden einzelne kleine Hersteller auch Kompressorkühlungen. Diese funktionieren ähnlich wie ein Kühlschrank. Ein Kühlmittel wird stark unter Druck gesetzt, und dann beim Ausgleich auf Normaldruck kühlt es stark ab und kühlt so auch seine Umgebung, sprich Prozessor oder andere Geräte. Diese Lösung wird vor allem bei übertakteten Workstations verwendet, hat aber den Nachteil, auch die Geräuschkulisse eines Kühlschranks zu erzeugen.

Anwendungsbereich

Im Bereich der Personalcomputer ist die historisch gewachsene x86-Architektur weit verbreitet, wobei für eine genauere Diskussion dieser Thematik der entsprechende Artikel empfohlen wird. Interessanter und weniger bekannt ist der Einsatz von Embedded-Prozessoren und Microcontrollern beispielsweise in Motorsteuergeräten, Uhren, Druckern sowie einer Vielzahl elektronisch gesteuerter Geräte.

Sonstiges

Man unterscheidet grundsätzlich zwei verschiedene CPU-Architekturen:
- RISC-Prozessoren (englisch Reduced Instruction Set Computing = reduzierter Befehlssatz)
- CISC-Prozessoren (englisch Complex Instruction Set Computing = komplexer Befehlssatz) Mit folgenden Buskonzepten:
- Von-Neumann-Architektur: Ein Bus für Daten UND Programmcode (z. B. CISC-Prozessoren).
- Harvard-Architektur (erweiterte Von-Neumann-Architektur): Ein oder mehrere getrennte Busse für Daten und Programmcode. Teilweise mit mehreren ALUs zur parallelen Verarbeitung großer Datenmengen (z. B. Digitale Signalprozessoren).

Siehe auch


- Computer
- Mikroprozessor
- Mikrocontroller
- Mikroprogrammierung
- Notebookprozessor
- Hyper-Threading
- Ring (CPU)
- Kategorie CPU-Hersteller

Weblinks


- [http://www.itse-guide.de/artikel/12 CPU Grundlagen]
- [http://users.erols.com/chare/elec.htm CPU Stromverbauchslisten aller Typen] (englisch)
- [http://www.stickybit.de/wissen/computer/grundlagen/cpu/ CPU Überblick und Grundlagen]
- [http://www.cpu-collection.de/ cpu-collection.de - umfangreiche Sammlung von CPUs mit detaillierten Bildern und Beschreibungen]
- [http://www.dch-faq.de/ FAQ der Usenet-Hierarchie de.comp.hardware.cpu+mainboard.
- ] Kategorie:Hardware Kategorie:Rechnerarchitektur ja:CPU ko:중앙처리장치 ms:Unit Pemproses Pusat th:หน่วยประมวลผลกลาง

RAM

RAM steht für:
- Random Access Memory, Speicher mit wahlfreiem Zugriff
- Random Access Machine, in der theoretischen Informatik
- Marketingbezeichnung für ein Staudruck-System bei Verbrennungsmotoren, auch RAMAIR genannt
- Rolling Airframe Missile, ein Nahbereichsraketenabwehrsystem für Schiffe
- Rechargeable Alkaline Mangan, wiederaufladbarer Batterien mit ähnlichem Funktionsprinzip wie Alkali-Mangan-Batterien
- Royal Air Maroc (ICAO-Code)
- Rate Adaptive Mode, Verfahren für Bestimmung der DSL-Bandbreite
- radar absorbing material vgl. RAS
- RealAudioMedia, ein Dateiformat für Real Media Player (RealAudio)
- Rheinland-Pfalz Ausstellung Mainz Siehe auch: Ram Kategorie:Abkürzung

GTIA

GTIA (Graphic Television Interface Adapter) war der Name eines Spezialchips (Custom Chips) der 8-Bit Heimcomputer der Firma Atari. Er wurde u.a. in den Geräten Atari 400, Atari 800, Atari 800 XL, Atari 600 XL, Atari 130 XE verbaut. Es handelt sich hierbei um einen weiteren Spezialbaustein von Atari. Er übernimmt im Atari zwei wichtige Aufgaben. Die erste besteht darin, die vom ANTIC erzeugten Daten auf dem Fernseher oder Monitor darzustellen. Um diese Darstellung beeinflussen zu können, enthält der GTIA eine Reihe programmierbarer Register, mit denen z.B. das "tatsächliche Aussehen" der Farben bestimmt werden kann, die der ANTIC darstellen will. Diese Farben werden von der Fernsehnorm beeinflußt, die NTSC-Variante für die amerikanische Fernsehnorm heißt CTIA Die zweite wichtige Aufgabe des GTIA ist das Darstellen und Verwalten der sogenannten Player-/Missile-Grafik. Der Antic kann bis zu 4 Player (Spieler) und bis zu 4 Missiles (Geschosse) gleichzeitig darstellen. Bei diesen "Gebilden" handelt es sich um Sprites, also um Grafik-Elemente die unabhängig vom Rest des Bildes über den Bildschirm bewegt werden können. Der GTIA kümmert sich um die Bewegung dieser Elemente, er steuert ob ein Player/Missile vor oder hinter einem bestimmeten Teil des Grafikbildes erscheint, und er ist in der Lage Kollisionen zwischen Player, Missiles und der restlichen Grafik festzustellen. Diese Technik entlastet den Prozessor erheblich bei der Darstellung bewegter Grafik. Weitere Aufgaben des GTIA sind das Abfragen der Feuerknöpfe der Joysticks und das Abfragen einiger Zusatztasten der ATARI-Tastatur, also der Tasten START, SELECT und OPTION. Zu guter Letzt ist er auch noch für das Erzeugen des Tastenklicks zuständig.

Weblinks


- [http://www.xmission.com/~trevin/atari/gtia_pinout.html Pinout des GTIA]
- [http://www.homecomputermuseum.de/doku/video40_de.htm Wietere Infos zu ANTIC und GTIA] Kategorie:Elektrische Bauelemente

Joystick

Ein Joystick [] (v. engl. joy „Freude“ u. stick „Stock“) ist ein Eingabegerät für Computer. Der Joystick ist dem Steuerknüppel eines Flugzeugs oder dem Gangschaltungshebel eines Autos nachempfunden und dient zur Bewegung von Spielelementen. Das kann die Steuerung eines Fahrzeugs oder Flugzeugs sein, die Bewegung einer Person oder die Positionierung eines Cursors auf dem Bildschirm. Zusätzlich gibt es eine oder mehrere Drucktasten ("Feuerknopf") am Joystick, häufig sind auch ein oder mehrere so genannte Schubregler vorhanden. Viele neuere Joysticks sind außerdem mit Force Feedback ("Rütteleffekt") ausgestattet, einer Funktion, die durch Vibrieren des Joystick beispielsweise holpriges Gelände simulieren kann. Viele neue Joysticks verfügen auch über einen "Coolie-Hat" oder "Ministick", ein kleinerer Steuerknüppel an der Spitze des Joysticks, der häufig dazu verwendet wird, im Spiel die Blickrichtung zu ändern. Man unterscheidet analoge und digitale Joysticks:
- digital: Die Bewegung in acht Richtungen wird durch Schaltkontakte in den vier Hauptrichtungen gemessen. Dabei wird nur die Richtung übertragen, keine Stärke der Bewegung.
- analog: Der Auslenkungswinkel von x- und y-Achse wird gemessen. So erhält die Bewegung zusätzlich zur Richtung eine Intensität. Mance neuere Joysticks haben außerdem noch eine z-Achse (z.B. Drehen des Joysticks). Analoge Joysticks wurden klassischerweise vor allem an PCs (Gameport) und Apple-Computern genutzt, bei den meisten anderen Firmen (Atari, Commodore, Schneider etc.) fanden sich digitale Joysticks. Die Gamepads vieler Spielkonsolen sind in ihrem inneren Aufbau und ihrer Funktion den Joysticks sehr ähnlich. Eingesetzt werden Joysticks nicht nur zur Steuerung von Computer- und Videospielen, sondern auch als Sidestick in modernen Flugzeugen mit Fly-by-wire-Steuerung, zur Fernsteuerung von Waffen, Robotern und Baukränen und vielen anderen Anwendungen. Auch die Autos der Zukunft könnten anstatt des Lenkrads mittels Joysticks gelenkt werden. Es gibt bereits Prototypen dieser Autos. Ob sich diese Technik durchsetzen wird, kann heute noch nicht eingeschätzt werden. Prototypen Heimcomputer waren meist von Haus aus mit einem oder mehreren Anschlüssen für Joysticks ausgerüstet. Beim PC erfolgte der Anschluss des Joysticks über einen speziellen Gameport, inzwischen werden die meisten Joysticks über den flexibleren USB-Port angeschlossen. Im Laufe der ersten Jahre des 21. Jahrhunderts verlor der Joystick bei der PC-Spielesteuerung zu Gunsten einer Steuerung durch Maus, Gamepad und Tastatur stark an Bedeutung. Allerdings erfreuen sich Joysticks immer noch bei Flugsimulationen großer Beliebtheit.

Literatur


- Winnie Forster, Stephan Freundorfer: Joysticks; Take 2 Interactive; 2004; ISBN 3000121838

Weblinks

Kategorie:Eingabegerät Kategorie:Computerspiel-Fachbegriff ja:ジョイスティック

Bus (Datenverarbeitung)

Die Bezeichnung Bus ist ein im Bereich der Datenverarbeitung häufig verwendeter Begriff für eine Datenverbindung, an die mehr als zwei Teilnehmer angeschlossen sind. Ein Bus ist ein Leitungssystem mit zugehörigen Steuerungskomponenten, das zum Austausch von Daten und / oder Energie zwischen Hardware-Komponenten dient. Bussysteme finden Anwendung insbesondere innerhalb von Computern und zur Verbindung von Computern mit Peripheriegeräten, aber auch in der Ansteuerung von Maschinen (Feldbusse) sowie immer häufiger in Automobilen zur Verbindung der elektronischen Einzelsysteme eines Fahrzeugs.

Grundbegriffe

Die an einen Bus angeschlossenen Komponenten werden auch als Knoten oder Busteilnehmer bezeichnet. Knoten, die selbständig auf den Bus zugreifen dürfen, bezeichnet man als aktive Knoten oder Master, andernfalls heißen sie passive Knoten oder Slave. Ein Bus, der mehrere Master-Knoten erlaubt, heißt Multimaster-Bus. Bei Multimaster-Bussen muss der Buszugriff von einer speziellen Komponente gesteuert werden, die Bus Arbiter genannt wird. Derjenige Knoten, der einen Zugriff auf den Bus initiiert, heißt Initiator, das Ziel eines solchen (lesenden oder schreibenden) Zugriffes heißt Target. Je nach Verwendungsart unterscheidet man Systembusse, Speicherbusse, Peripheriebusse und Ein-/Ausgabebusse. Darüber hinaus lassen sich grundsätzlich parallele von seriellen Bussen unterscheiden.

Bus als Teil des Computers

In der Computerarchitektur ist ein Bus ein Untersystem, das Daten oder Energie zwischen Computerbestandteilen innerhalb eines Computers oder zwischen verschiedenen Computern überträgt. Anders als bei einem Anschluss, bei dem ein Gerät mit einem anderen über eine oder mehrere Leitungen verbunden ist, kann ein Bus mehrere Peripheriegeräte über den gleichen Satz von Leitungen miteinander verbinden. Frühe Busse waren tatsächlich nur parallele Stromschienen mit mehreren Anschlüssen. Aus dieser Zeit (um 1900) stammen die Bezeichnungen omnibus bar und abgekürzt bus bar für solche Sammelschienen (power rail). Die Bezeichnung wurde für Daten-Sammelleitungen (Datenbusse) übernommen, die Informationen an die angeschlossenen Teilnehmer weitergeben. Manche Quellen leiten 'BUS' auch als Abkürzung von 'Binary Unit System' ab. Moderne Computerbusse können sowohl parallel, als auch bit-seriell verwendet werden. Während bei der eigentlichen Netz-Topologie der klassischen Bus-Leitung alle Teilnehmer nebeneinander am Bus hängen, können duch geeignete Kontaktierungen Knoten in einer kettenförmigen Anordnung hintereinander geschaltet werden. Neben der Netzwerktoplogie auf der physikalischen Ebene (physical layer (engl.)) kann ein busähnliches Verhalten auch durch entsprechende Implementierungen nachgebildet werden (vgl. OSI-Modell mit höheren Übertragungsebenen). Die meisten Computer haben interne und externe Busse. Ein interner Bus schließt alle internen Bestandteile eines Computers an die Hauptplatine an (und folglich die CPU und den internen Speicher). Ein solcher interner Bus wird auch als lokaler Bus bezeichnet, weil er dafür gedacht ist, mit im Computer selbst vorhandenen Geräten zu verbinden, und nicht mit solchen in anderen Computern oder mit externen. Ein externer Bus schließt demgemäß externe Peripherie an die Hauptplatine an.

Adressierungsverfahren

Busse unterscheiden sich in der Art, wie einzelne Knoten adressiert werden. Sowohl für parallele als auch für serielle Busse gibt es eine Reihe typischer Verfahren.

Adressierung in Parallelbussen

Ein einfaches Adressierungsschema sieht wie folgt aus: Lediglich eine einzige Komponente ist ein Busmaster (in der Regel ist dies der Prozessor), alle anderen sind passiv. Legt nun der Master eine Adresse auf dem Bus an, so wird diese von einem zentralen Adressdekoder dekodiert. Dieser ermittelt die adressierte Komponente und teilt dieser über eine Select-Leitung mit, dass sie die adressierte Komponente ist. Eine Modifikation dieses Schemas ergibt sich, wenn kein zentraler Adressdekoder verwendet wird, sondern jede angeschlossene Komponente über einen eigenen Adressdekoder verfügt. Die einzelnen Adressdekoder entscheiden dann anhand der angelegten Adresse unabhängig voneinander, ob ihre Komponente die gemeinte ist oder nicht. Ein anderes Prinzip arbeitet ganz ohne Adressleitung. Der Bus besteht ausschließlich aus Datenleitungen, welche direkt zu der jeweils ausgewählten Komponente laufen. An derartigen Bussen können folglich nur so viele Komponenten angeschlossen werden, wie es parallele Datenleitungen im Bus gibt. Ein prominentes Beispiel für dieses Adressierungsverfahren liefert der SCSI-Bus. Die beschriebenen Verfahren können auch miteinander kombiniert werden. Darüber hinaus ist zu beachten, dass reale Bustopologien in der Regel weit komplexer sind als die hier angenommenen. So werden in einem Rechensystem in der Regel verschiedene Bustypen zu einer Bushierarchie miteinander verbunden, die sich in der Art der Adressierung unterscheiden und über Brücken miteinander gekoppelt sind. Derartige Brücken sind in der Lage die Adressierung von einem Busprotokoll in das andere zu übersetzen. Auch spezielle Adressierungs-Aspekte von Multimaster-Bussen wurden hier nicht berücksichtigt.

Adressierung in seriellen Bussen

Die auf seriellen Bussen übertragenen Daten lassen sich als Datenpakete betrachten, die in mehrere Felder unterteilt sind. Ein typisches Datenpaket weist neben der Sender-Adresse auch die Empfänger-Adresse des Pakets auf. Angeschlossene Komponenten betrachten das Empfängerfeld und entscheiden dann, ob sie das Paket verarbeiten oder verwerfen. Auch serielle Busse können natürlich als direkte Datenleitungen von Komponente zu Komponente konzipiert sein. In diesem Fall sind die Sender- und Empfänger-Felder überflüssig.

Bus-Mastering

Bus-Mastering bedeutet, dass der Prozessor eines Computersystems zeitweilig die Kontrolle über den Bus an eine Adapterkarte, den sogenannten Busmaster, abgibt. Dieser Busmaster adressiert in der Folge selbständig Speicher und IO-Bereiche zum Zweck des Datentransfers. Der Busmaster operiert also als eine Art Bridge bzw. wie eine eigenständige CPU. Während also solch ein sekundärer Prozessor den peripheren Bus beherrscht, ist die CPU meist in der Lage andere Arbeiten im System auszuführen, sofern die dafür nötigen Ressourcen im Zugriff sind. Meist ist der Bus zum Speicher hin noch teilweise nutzbar, es herrscht also Time-Sharing. Dies macht sich insbesondere bei modernen Multitasking-Betriebssystemen durchaus positiv in der Reaktionsfähigkeit bemerkbar, wobei die Busmaster-Aktivität oftmals über ein Interrupt-Signal mit dem Betriebssystem verkoppelt ist. Die Adapterkarte hat dabei den Sinn bestimmte Aufgaben asynchron zu anderen Tasks zu bedienen.

Geschichtliche Entwicklung

Speicher und andere Geräte wurden an den Bus an den gleichen Adressen und Datenstiften angebracht, die die CPU selbst benutzt, und zwar durch parallelen Anschluss. Die Kommunikation wurde durch die CPU gesteuert, die die Daten von den Geräten gelesen und sie die Blöcke aus dem Speicher liest. Alles wurde dabei durch einen zentralen Zeitgeber getaktet, der die Arbeitsgeschwindigkeit der CPU steuerte. Angeschlossene Geräte zeigten der CPU, dass sie Daten senden oder empfangen wollen, indem sie auf anderen CPU-Stiften ein Signal sendeten, was gewöhnlich durch eine Form von Interrupt geschah. Zum Beispiel hat ein Laufwerkscontroller (siehe Controller) der CPU signalisiert, dass neue Daten bereit waren gelesen zu werden, worauf die CPU die Daten verschob, indem sie den Speicher an dem Anschluss las, der dem Laufwerk entsprach. Fast alle frühen Computer wurden auf diese Weise zusammengesetzt, beginnend mit dem S-100 Bus im Altair und bis hin zum IBM PC in den 1980ern. Diese "erste Generation" von Bussystemen litt jedoch unter dem gravierenden Nachteil, dass alles auf dem Bus mit der gleichen Geschwindigkeit arbeitet und alle Geräte sich einen einzelnen Taktgeber teilen mussten. Die Arbeitsgeschwindigkeit der CPU zu erhöhen war nicht einfach, weil man die Geschwindigkeit aller angeschlossenen Geräte ebenfalls steigern musste. Dies führte zu der seltsamen Situation, dass sehr schnelle CPUs "runterbremsen" mussten, um mit anderen Geräten im Computer kommunizieren zu können. Ein anderes Problem war, dass die CPU für alle Operationen benötigt wurde, und so, wenn sie mit anderen Aufgaben beschäftigt war, der reale Datendurchsatz des Busses drastisch darunter zu leiden hatte. Ein anderes praktisches Problem war, dass diese frühen Bussysteme schwierig zusammenzustellen waren, da sie viele Jumper erforderten, um die verschiedenen Betriebsparameter einzustellen. Bussysteme der "zweiten Generation" wie NuBus waren auf die Lösung einiger dieser Probleme gerichtet. Sie teilten den Computer gewöhnlich in zwei "Welten", die CPU und den Speicher auf der einen Seite und die anzuschließenden Geräte auf der anderen, mit einem Buscontroller dazwischen. Dies erlaubte es, die Geschwindigkeit der CPU zu erhöhen, ohne den Bus zu beeinflussen. Dadurch wurde auch viel von der Belastung für das Verschieben der Daten aus CPU heraus und in die Karten und den Controller verringert, weil Geräte über den Bus ohne Einschaltung der CPU miteinander sprechen konnten. Dieses führte zu viel besserer tatsächlicher Leistung in der Praxis, erforderte aber auch eine viel höhere Komplexität der im Computer installierten Geräte. Weiter gingen diese Bussysteme das Geschwindigkeitsproblem an, indem sie einfach einen größeren Datentransportweg wählten, und so von den 8-bit parallelen Bussen der ersten Generation zu 16 oder 32-bit in der zweiten übergingen. Eine weitere Verbesserung bestand darin, dass Softwareeinstellungen hinzugefügt wurden, die die Zahl der Jumper reduzierten oder diese ersetzten. Gleichwohl hatten die neueren Systeme eine negative Eigenschaft, die sie mit ihren früheren Vettern teilten: alles, was am Bus hing (außer der CPU), musste mit der gleichen Geschwindigkeit arbeiten. Da die CPU jetzt isoliert war und man ihre Geschwindigkeit ohne Probleme erhöhen könnte, stieg die Arbeitsgeschwindigkeit der CPUs und des Speichers fortlaufend viel schneller an, als die der Bussysteme, mit denen sie zusammenarbeiteten. Das Resultat war, dass die Busgeschwindigkeiten jetzt sehr viel langsamer waren, als für ein modernes System nötig, und die Maschinen hungerten nach Daten, weil sie viel schneller arbeiteten, als Daten hin und her transportiert werden konnten. Ein besonders typisches Beispiel für dieses Problem war, dass Videokarten sogar den neueren Bussystemen wie PCI schnell davonliefen. So wich man für Grafikkarten vom Bus-Konzept ab und führte einen exklusiven, deutlich schnelleren Anschluß (Port) für die Grafikkarte ein, den Accelerated Graphics Port. Der nächste Schritt und Stand der Technik Ende 2005 in dieser Entwicklung ist PEG, PCI Express for Graphics mit 16 Lanes. Während dieser Periode fing auch eine zunehmende Anzahl von externen Geräten an, ihre eigenen Bussysteme einzusetzen. Als die Laufwerke zuerst eingeführt wurden, hat man sie mit einer Einsteckkarte an den Bus angeschlossen. Das ist der Grund, warum Computer so viele mit dem Bus verbundene Steckplätze (Slots) haben. In den 1980er und 1990er wurden deswegen neue Systeme wie SCSI und ATA eingeführt, und so blieben die meisten Slots in den modernen Systemen leer. Heute gibt es in einem typischen PC an die fünf unterschiedlichen Bussysteme, um die verschiedenen Geräte zu betreiben. Später ging man dazu über, das Konzept des lokalen Busses im Vergleich zum externen Bus zu bevorzugen. Ersteres bezieht sich auf Bussysteme, die entworfen wurden, um mit internen Geräten, wie Grafikkarten zu arbeiten, letzteres um externe Geräte wie Scanner anzuschließen. Diese Definition war immer ungenau: IDE ist der Verwendungsart nach ein externer Bus; er wird aber fast immer innerhalb des Computers zu finden sein. Busse der "dritten Generation" sind jetzt im Kommen, einschließlich HyperTransport und InfiniBand. Sie haben gewöhnlich die Eigenschaft, dass sie mit sehr hohen Geschwindigkeiten laufen, die benötigt werden, um Speicher und Videokarten zu unterstützen, während auch niedrigere Geschwindigkeiten möglich sind, um die Kommunikation mit langsameren Geräten, wie Laufwerken zu unterstützen. Sie sind auch sehr flexibel, was ihre physikalischen Anschlüsse betrifft und lassen sich sowohl als interne Busse verwenden, als auch, um verschiedene Rechner miteinander zu verbinden. Dieses kann zu komplizierten Problemen führen, wenn es darum geht, unterschiedliche Anfragen zu bedienen, was dazu führt, dass die Software im Vergleich zum eigentlichen Hardwaredesign in den Vordergrund rückt. Im Allgemeinen neigen die Busse der dritten Generation dazu, mehr wie ein Netzwerk als wie ein Bus (im traditionellen Verständnis) auszusehen, mit mehr Bedarf an Protokollinformationen als bei früheren Systemen, und der Möglichkeit, dass verschiedene Geräte den Bus gleichzeitig benutzen.

Bussysteme

Datenbus

Ein Datenbus überträgt Daten zwischen Computerbestandteilen innerhalb eines Computers oder zwischen verschiedenen Computern. Anders als bei einem Anschluss, bei dem ein Gerät mit einem anderen Gerät über eine oder mehrere Leitungen verbunden ist, kann ein Bus mehrere Peripheriegeräte über den gleichen Satz von Leitungen miteinander verbinden. Die Bezeichnung als Datenbus wird in mehrfachem Zusammenhang verwendet:
- mit Betonung auf Daten: zur Abgrenzung gegenüber gemeinsamen Anschlüssen, wie der Stromversorgung
- mit Betonung auf Bus: zur Unterscheidung der Topologie, wie z.B. direkten Punkt-zu-Punkt-Verbindungen
- bei parallen Bussen: zur Unterscheidung von Adress- oder Steuerleitungen

Adressbus

Ein Adressbus ist in der Computertechnologie - im Gegensatz zum Datenbus - ein Bus, der nur Speicheradressen überträgt. Die Busbreite, also die Anzahl der Verbindungsleitungen, bestimmt dabei, wieviel Speicher direkt adressiert werden kann. Wenn ein Adressbus n Adressleitungen hat, können 2^n Speicherstellen adressiert werden.

Steuerbus

Der Steuerbus ist ein Teil des Bussystems, welcher für Verbindungen von wichtigen PC-Teilen mit dem Steuerwerk des Prozessors eingesetzt wird. Über den Steuerbus wird kontrolliert, ob Daten übertragen werden. Bei freier Leitung gibt der Steuerbus mit einem Steuersignal weitere Übertragungen frei.

Interner Bus

Der interne CPU-Bus (engl.: internal CPU bus) dient zur Kommunikation der internen Einheiten des Prozessors (zwischen Leitwerk, Rechenwerk und deren Registern), gegebenenfalls auch mit dem L1-Cache.

Beispiele für parallele, interne Busse


- Accelerated Graphics Port (AGP)
- Extended ISA (EISA)
- Industry Standard Architecture (ISA)
- MBus
- Micro Channel Architecture (MCA)
- Multibus II
- NuBus oder IEEE 1196
- Peripheral Component Interconnect (PCI)
- SBus oder IEEE 1496
- S-100
- VESA Local Bus (VLB oder VL-Bus)
- VMEbus
- XT-Bus-Architektur
- Zorro-Bus
- Universal Serial Bus (USB)
- FireWire oder IEEE 1394

Beispiele für serielle, interne Busse


- I2C
- HyperTransport
- PCI-Express
- SPI

Externer Bus

Der externe CPU-Bus (engl.: external CPU bus) verbindet Prozessor(en), (L2-)Cache, Arbeitsspeicher und Peripheriebus-Schnittstelle.

Beispiele für parallele, externe Busse


- Advanced Technology Attachment (ATA)
- IEC-625-Bus, IEEE-488 oder General Purpose Interface Bus (GPIB)
- High Performance Parallel Interface (HIPPI)
- Personal Computer Memory Card International Association (PCMCIA)
- Small Computer System Interface (SCSI)

Beispiele für serielle, externe Busse


- ACCESS.bus (A.b)
- Apple Desktop Bus (ADB)
- ByteFlight BMW 7er
- Bus-Topologie, Token Bus
- Controller Area Network (CAN)
- Europäischer Installationsbus (EIB)
- FlexRay
- Universal Serial Bus (USB)
- FireWire
- SATA (Serial ATA) ! ja:バス (コンピュータ)

Usb

Der Universal Serial Bus (USB) ist ein Bussystem zur Verbindung eines Computers mit externen USB-Peripheriegeräten zum Austausch von Daten. Mit USB ausgestattete Geräte können im laufenden Betrieb miteinander verbunden werden (Hot-Plugging), das Protokoll des USB sieht eine automatische Erkennung von angeschlossenen Geräten und deren Eigenschaften vor. Seit der Einführung der USB 2.0-Spezifikation sind auch relativ hohe Datenraten möglich, dadurch ist der USB zum Anschluss fast aller Gerätearten von Mäusen und Tastaturen bis zu Lautsprechern, Festplatten und Foto-Kameras geeignet. Für Bildschirme reicht die Datenrate von USB dagegen nicht aus; für den Anschluss von digitale Videokameras wird meist die konkurrierende Schnittstelle FireWire eingesetzt.

Geschichte und Entwicklung

Die Idee eines Universalbusses für Peripheriegeräte geht unter anderem auf eine Entwicklung von Apple zurück: Der Apple Desktop Bus (ADB) wurde in den Computern der Apple Macintosh-Modellreihe bereits in den 1980er Jahren eingeführt und hatte eine Datenrate von 10.000 Bit/s. Bereits der ADB verfolgte das Ziel, das Kabelgewirr auf, um und unter dem Schreibtisch zu reduzieren und verband dazu beispielsweise einfach die Maus mit der Tastatur und diese mit dem Computer; separate Datenleitungen wurden so eingespart. Den heutigen universellen seriellen Bus (USB 1.0) entwickelte Intel im Jahr 1996. Der Bus war zum Anschluss von Geräten an den PC konstruiert. Er sollte die Nachfolge für eine ganze Reihe von damals verwendeten PC-Schnittstellen antreten und diese vereinheitlichen. Deshalb war die USB-Spezifikation nicht nur auf Tastatur und Maus begrenzt, sondern schloss auch andere Peripheriegeräte wie Drucker und Scanner mit ein. Der erste Standard, USB 1.0, sah eine Bitrate von maximal 12 MBit/s (1,5 MByte/s) vor. Massenspeicher – wie etwa Festplatten – wurden zu Beginn nicht als ein wesentlicher Anwendungsfall von USB gesehen, grundsätzlich aber unterstützt. Als erste Chipsätze unterstützten 1997 die Intel-Produkte 430HX und 430VX den USB. Davon abgesehen war die Akzeptanz der Technologie zu Beginn etwas zögernd, die meisten Geräte aus dieser Zeit waren noch für ältere Schnittstellen ausgelegt. Wesentlicher Faktor für die Marktakzeptanz von USB war 1998 die Einführung des iMac von Apple. Mit diesem Computer ersetzte Apple den hauseigenen ADB durch den USB – dadurch bildete sich in kurzer Zeit eine installierte Basis, die auf den USB angewiesen war. Ab Ende 1998 folgte die überarbeitete Spezifikation USB 1.1, die in erster Linie Fehler und Unklarheiten in der 1.0 Spezifikation behob und den Interrupt Out Transfer hinzufügte. Die Geschwindig