Procesor a paměť

Procesor

Eureka byla navržena pro použití s 8. bitovým procesorem HD 64180 od firmy Hitachi, který byl představen v roce 1985, tedy ve stejném roce, kdy Eureka byla sestavena. Je zpětně kompatibilní s populárním procesorem Z80 od společnosti Zilog. Mohlo by se zdát, že použití 8. bitového procesoru tohoto typu nebylo zrovna prozíravé, jelikož se několik let již prodával 16. bitový Intel 80286 a byla na trh právě uvedena Motorola 68000, ale bylo pro to několik důvodů:

  • 16. bitové procesory byly stále poněkud drahé a nové, zatímco koncept Z80 byl prověřován již nějakých 10 let, tudíž i poměrně spolehlivý.
  • Pro plánované funkce Eureky je HD64180 svým výkonem dostačující. Navíc oproti kompatibilnímu Z80 nabízí řadu interních vylepšení, jako je integrovaná jednotka pro správu paměti a částečné paralelní zpracování některých instrukcí, což pomáhá ušetřit až třetinu taktů v instrukčním cyklu.
  • HD 64180 při standardní taktovací frekvenci 6,144 MHz, což je i případ Eureky, je poměrně úsporný a nevykazuje žádné ztráty v podobě odpadního tepla, neboť svých limitů dosahuje až pod hranicí 10 MHz.

Mnoho Eurek ze sériové výroby je ovšem osazeno procesorem Zilog Z80180, což je novější verze Z80 nabízející licencovaný režim HD 64180 s kompatibilním usazením na základní desce do patice DIP-64.

Paměť

Procesor Eureky je 8. bitový, což znamená, že umožňuje v jednu chvíli adresovat maximálně 64 KB paměti. To nedostačuje, neboť standardní Eureka v české verzi má nainstalováno úhrnem 320 KB, které je potřeba procesoru nějak zpřístupnit. Pro tento účel se právě hodí integrovaná jednotka pro správu paměti přímo v procesoru.  Adresní prostor 64 KB logických adres je možno sestavit celkem z tří segmentů paměti, kde každý z nich je definován počáteční fyzickou adresou v nainstalovaných pamětech a jeho velikostí, vše s přesností 4 KB. Dále platí:

  1. První segment musí začínat vždy na adrese 0, byť může mít různou velikost.
  2. Třetí segment musí být vždy využit alespoň se svou minimální velikostí, tedy 4 KB.

Standardní Eureka A4, tedy nikoli Eureka A4 Advanced, jež v české mutaci se ani neprodávala, je vybavena dvěma typy pamětí:

  1. 64 KB volatilní RAM: Dynamická zapisovatelná paměť, která musí být pro uchování dat pod stálým napájením. Obsahuje nastavení režimu Eureky, uživatelská data některých funkcí Eureky (Záznamník, Telefonní seznam, Diář, Virtuální obrazovka) a sdílenou část (tzv. transient program area). Tato sdílená část (CCA 48 KB) zaujímá ¾ veškeré RAM a využívá se buď pro funkce Eureky, které jsou datově náročnější (Textový procesor, Hudební editor, Překladač Basicu, Diskové funkce), nebo pro zavádění programů z diskety.
  2. 256 KB EPROM (platí pro českou mutaci): Statická paměť pouze pro čtení, jejíž obsah je přepsatelný jen za zvláštních podmínek – ozáření čipu ultrafialovým světlem a přivedení do něj zapisovacího napětí. V pamětech ROM je uložen operační systém, aplikační nadstavba Eureky a programy řečového syntezátoru a tónového generátoru včetně zvukových vzorků.

Pro paměti obou typů je na základní desce Eureky vyhrazeno 8 patic typu DIP-28 – 4 řádky po dvou sloupcích. Standardní Eureka má nejspodnější řádek osazen dvěma 32 KB moduly RAM pamětí. První anglické Eureky byly potom osazeny šesti moduly EPROM 27C256 s kapacitou 32 KB (celkem 192 KB). Cizojazyčné mutace včetně té české jsou z důvodu větší náročnosti řečových dat či braillských převodních tabulek osazeny čtyřmi moduly 27C512, každý s kapacitou 64 KB (celkem 256 KB). Jedná se o poměrně běžný typ pamětí, jenž je stále v prodeji.

Eureka disponuje dvěma nezdokumentovanými funkcemi pro kontrolu pamětí:

  1. Sebekontrola (mezerník + body 4,5) – Ověřuje integritu dat v pamětech ROM a jejich funkčnost.
  2. Data sestavení (mezerník + body 1,4,5) – Přečte data sestavení obsahu uloženého v pamětech ROM.

Dle dat sestavení se potom předinstalovaný obsah dělí na následující logické součásti:

  1. ROM operačního systému (první česká verze ze 2. 1. 1991)
  2. ROM BASICu (první česká verze ze 31. 12. 1990)
  3. ROM uživatelských programů (první česká verze ze 4. 1. 1991)
  4. ROM programu řeči (první česká verze ze 4. 1. 1991)
  5. ROM dat řeči (první česká verze ze 4. 12. 1990)

Některé z nich se dočkaly aktualizace v následujících letech, avšak tyto aktualizace nebyly běžně dostupné a byly buď součástí nových Eurek, nebo nových paměťových modulů instalovaných namísto vadných kusů.

Srovnání

Zatímco objemy paměti RAM se v 80. letech počítaly na desítky a stovky kilobajtů, počítáme je dnes v jednotkách a desítkách gigabajtů, tedy znásobení stotisíc krát. U procesorů se taktovací frekvence ztisícinásobila, ale ve skutečnosti objemy zpracovatelných dat jsou ještě větší, neboť 8 bitové procesory nahradily 32 bitové a 64 bitové s paralelním zpracováním ve více jádrech. U funkcí, které uměla Eureka, je dnes paměťová a výpočetní náročnost zanedbatelná, tehdy se počítal každý bajt programu a uživatelských dat. V této době je téměř nepředstavitelné, jak funkčně zajímavé a zároveň malé a optimalizované programy museli umět programátoři v 80. letech napsat.

Navigace