IBM, delay line memory dan histori tampilan karakter 80 × 24


Terminal DEC VT100, terjual lebih dari satu juta unit, memiliki tampilan karakter 80 × 24

Bagaimana cara menjelaskan popularitas terminal 80 × 24 dan 80 × 25 karakter? Posting terbaru di blog lain menginspirasi saya untuk melakukan sedikit riset. Kartu berlubang jelas merupakan sumber string 80 karakter, dan mereka sering menulis tentang ini. Namun, bagaimana dengan 24 atau 25 garis di layar? Ada banyak teori, tetapi saya menemukan jawaban sederhana: IBM, dan khususnya, dominasinya di pasar terminal. Pada tahun 1971, IBM memperkenalkan terminal dengan tampilan 80 × 24 karakter (model 3270), dan segera menjadi terminal terlaris, memaksa sisanya untuk menyamai ukuran 80 × 24. Layar untuk PC IBM menambahkan garis lain, dan membuat ukuran 80 × 25 standar di dunia PC. Pengaruh sistem ini tetap berlaku bahkan beberapa dekade kemudian: garis 80 karakter adalah standar hingga hari ini, serta terminal windows 80 × 24 dan 80 × 25.

Dalam artikel ini, saya akan membahas kisah ini secara rinci, termasuk beberapa sistem lain yang telah memainkan peran kunci di dalamnya. Pasar untuk terminal CRT dimulai, pada kenyataannya, dengan merilis IBM 2260 Display Station pada tahun 1965, yang dibuat atas dasar teknologi yang menghibur seperti jalur penundaan suara. Hal ini menyebabkan munculnya tampilan IBM 3270 yang populer, dan lebih jauh ke terminal umum dan murah seperti DEC VT100. Pada 1981, IBM merilis komputer mikro DataMaster. Sekarang hampir terlupakan, tetapi telah sangat mempengaruhi PC IBM, termasuk layarnya. Artikel ini juga mengeksplorasi pasar terminal tahun 1970-an dan 1980-an; dari mereka menjadi jelas bahwa popularitas ukuran layar ditentukan oleh pasar daripada kekuatan teknologi.

Beberapa teori tentang ukuran 80 × 24 dan 80 × 25


Argumen tentang asal usul ukuran terminal telah dikemukakan selama beberapa dekade, tetapi teori yang rinci dan menarik disajikan dalam artikel yang telah disebutkan. Singkatnya, dikatakan bahwa layar 80 × 25 digunakan karena kompatibel dengan kartu punch 80-kolom dari IBM, cocok di layar TV dengan rasio aspek 4: 3, dan sesuai dengan RAM 2K. Hal ini menyebabkan munculnya terminal 80 × 25 seperti DEC VT100 pada tahun 1978. Popularitasnya yang luar biasa menjadikannya standar, dan melahirkan banyak terminal 80 × 25. Paling tidak, itulah teorinya.



Layar 80-kolom benar-benar berasal dari kartu punch, dan VT100 benar-benar menjadi standar, tetapi kemudian teori ini berantakan. Masalah terbesar adalah bahwa tampilan VT100 adalah 80 × 24, bukan 80 × 25. Selain itu, instruksi menjelaskan bahwa VT100 memiliki memori 3K, dimana 2,3 K menggunakan layar, dan mikroprosesor 8080 menggunakan sisanya. Setiap baris disimpan dalam memori dengan tiga byte tambahan di akhir, digunakan sebagai petunjuk untuk menggulir. Oleh karena itu, memori video terminal tidak muat dalam 2K. Akhirnya, hingga 1980-an, sebagian besar pajangan adalah 80 × 24, bukan 80 × 25.

Teori-teori lain disarankan pada situs Rekayasa Perangkat Lunak StackExchange dan Retrocomputing StackExchange yang mengklaim bahwa 80 × 24 terminal muncul karena alasan teknis seperti frekuensi layar TV, ukuran memori, tipografi, sejarah mesin tik, dan sebagainya. Namun, teori, yang menyatakan bahwa tampilan 80 × 24 merupakan konsekuensi teknologi yang tak terhindarkan, memiliki masalah mendasar: pada pertengahan 1970-an, terminal memiliki lusinan pilihan ukuran yang berbeda, misalnya, 31 × 11, 42 × 24, 50 × 20, 50 × 20, 52 × 48 , 81 × 38, 100 × 50 dan 133 × 64. Jelas bahwa tidak ada batasan teknologi yang memaksa terminal untuk mengambil ukuran tertentu. Sebaliknya, dengan peningkatan teknologi, semua terminal ini menghilang, dan pada awal 1980-an, sebagian besar terminal 80 × 24 tetap ada. Ini menunjukkan bahwa standardisasi, bukan teknologi, telah menjadi faktor kunci.

Saya akan meringkas secara singkat mengapa faktor teknis tidak sangat mempengaruhi ukuran terminal. Televisi di AS menggunakan 525 garis pindai dan kecepatan refresh 60 Hz, dan 40% terminal menggunakan nilai yang berbeda (pada 1980-an, komputer di rumah harus bekerja dengan TV NTSC dengan keterbatasan mereka sendiri, sehingga mereka sering menggunakan string 40 atau 64 karakter) . Frekuensi dan bandwidth tidak dipaksa untuk membuat tampilan dengan ukuran tertentu, karena terminal menampilkan karakter dengan ukuran matriks yang berbeda.

Terminal raster menarik setiap karakter dari matriks titik. Pada tahun 1975, matriks 5x7 dan 7x9 paling sering digunakan. Seringkali matriks memiliki bidang - Apple II menggunakan matriks 5x7 dengan bidang, yang akhirnya berjumlah bidang 7x8 piksel. Beberapa sistem (misalnya, IBM CGA) menggunakan matriks tanpa batas 8x8 untuk mendukung karakter grafis yang gambarnya saling bersentuhan. Sistem lain menggunakan matriks yang lebih besar. IBM Datamaster menggunakan matriks 7 × 9 titik per bidang 10 × 14 titik, sedangkan Quotron 800 memiliki matriks 16 × 20. Akibatnya, terminal berukuran 80 × 24 karakter mungkin memerlukan jumlah piksel yang sama sekali berbeda secara umum, tergantung pada ukuran matriks. Ini adalah kerugian dari pernyataan bahwa ukuran terminal ditentukan oleh jumlah garis pindai dan throughput.

Meskipun biaya memori signifikan, ukuran chip DRAM tumbuh empat kali setiap tiga tahun, menjadikan memori hanya sebagai batasan sementara. Rasio aspek layar bukan merupakan faktor penentu, karena sering kali proporsi karakter tidak sesuai dengan proporsi layar. Bahkan pada CRT dengan rasio aspek 4: 3, terminal dapat menggunakan teks dengan proporsi lain, membiarkan sebagian layar kosong. Ukuran khusus terminal tidak jarang - misalnya, layar Datapoint 2200 memanjang luar biasa untuk mengulangi ukuran kartu punch. Model Teletype 40 memiliki rasio aspek yang tidak biasa 2: 1. Teknologi itu, tentu saja, memengaruhi proses tersebut, tetapi itu tidak menghentikan produsen awal untuk membuat terminal yang berbeda, dari 32 × 8 hingga 133 × 64.


Model Teletype 40

Semakin populernya terminal CRT


Sekarang sebagian kecil dari sejarah terminal CRT dapat membantu kami. Banyak pembaca yang akrab dengan terminal ASCII - seperti terminal DEC VT100, terminal serial yang terhubung ke PC, atau port serial pada papan tipe Arduino. Terminal jenis ini berasal dari teleprinter - keyboard / printer elektromekanis, yang muncul pada awal abad ke-20. Teletype, yang populer di kalangan ilmuwan surat kabar dan komputer pada tahun 1970-an (perangkat Linux / dev / tty dinamai menurut namanya), paling dikenal. Teletype biasanya menampilkan garis 72 karakter pada gulungan kertas.


Teletype ASR33 mentransmisikan karakter ASCII dan mencetak 72 karakter per baris. Dari tahun 1963 hingga 1981, ratusan ribu salinan model ini diproduksi. Di sebelah kiri adalah pembaca tape punch dan puncher.

Pada tahun 1970-an, pasar untuk mengganti terminal CRT besar dan menguntungkan. AT&T memperkenalkan Teletype Model 40 pada tahun 1973, dan terminal CRT ini menampilkan 80 x 24 karakter. Banyak perusahaan lain yang memperkenalkan terminal CRT yang bersaing, dan perangkat yang kompatibel dengan Teletype telah menjadi segmen pasar secara keseluruhan. Pada 1981, terminal-terminal ini digunakan dalam peran yang berbeda, dan tidak hanya sebagai pengganti teleprinter, dan namanya diubah menjadi “terminal ASCII”. Pada tahun 1985, terminal CRT telah mencapai kesuksesan yang belum pernah terjadi sebelumnya, dan sekitar 10 juta unit beroperasi di Amerika Serikat.


Terminal ini dari jalur IBM 3270, khususnya model 3278.

Namun, ada dunia paralel terminal mainframe yang mungkin tidak akrab bagi banyak pembaca. Pada tahun 1965, IBM memperkenalkan Terminal Display 2260 IBM, dan dengan demikian "menyetujui" terminal CRT, yang sebelumnya dianggap sebagai "hal baru yang modis." Terminal ini mendominasi pasar sampai IBM menggantinya dengan IBM 3270 yang lebih murah dan lebih maju pada tahun 1971. Tidak seperti terminal ASCII yang tidak sinkron yang mengirimkan penekanan tombol tunggal, terminal ini dibuat untuk operasi blok, yang pada dasarnya bertukar blok karakter besar dengan mainframe. Terminal 3270 cukup cerdas: pengguna dapat mengisi bidang yang ditandai di layar, dan kemudian mentransfer semua data sekaligus dengan menekan tombol Enter (itulah sebabnya keyboard modern memiliki tombol Enter). Mengirim blok data adalah metode yang lebih efisien daripada mengirim klik individual, dan memungkinkan mainframe untuk mendukung ratusan terminal sekaligus.

Bagan di bawah ini menunjukkan keadaan pasar terminal untuk tahun 1974. Itu dikendalikan oleh IBM 3270, yang telah menggantikan 2260 pada saat itu. Dengan 50% pasar, IBM pada dasarnya mendefinisikan karakteristik terminal CRT. Mengganti teleprinters adalah pasar yang besar dan berpengaruh; Teletype Model 40 adalah model yang sederhana, tetapi dengan semakin pentingnya. Meskipun DEC akan segera menjadi pemain utama, ia berada di sektor Sistem Independen tahun itu.



Terminal tampilan video IBM 2260


IBM 2260 diperkenalkan pada tahun 1965, dan itu adalah salah satu terminal tampilan video pertama. Tampilan video dengan grafik vektor muncul bertahun-tahun sebelumnya, pada awal 1950-an. Ini adalah terminal vektor yang menerima gambar menggunakan garis arbitrer, bukan piksel. Dan meskipun mereka dapat menampilkan surat menggunakan garis, mereka sangat mahal dan digunakan untuk merencanakan.

IBM 2260 melakukan tiga peran: entri data jarak jauh alih-alih kartu punch, kueri (melihat catatan dalam database), dan konsol sistem. Terminal yang ringkas ini memiliki berat 20 kg, dan ukurannya memungkinkannya untuk menggantikan mesin tik standar. Lihat seberapa tebal papan ketiknya: ia menggunakan mekanisme rumit tinju IBM lama, dengan tuas, cakram, dan elektromagnet.


Stasiun Display IBM 2260

Anda mungkin terkejut bahwa IBM dapat membuat terminal yang begitu ringkas menggunakan teknologi 1965. Kuncinya adalah bahwa itu hanya layar CRT dengan keyboard; semua logika kontrol, pembuatan karakter, penyimpanan, dan antarmuka terdapat dalam kabinet seberat 450 kg (foto di bawah). Terminal keyboard disebut IBM 2260 Display Station, kabinet logika disebut IBM 2848 Display Control, dan orang-orang menyebut seluruh sistem 2260 secara keseluruhan. Kabinet berisi sirkuit untuk mengendalikan beberapa terminal secara bersamaan, hingga 24 buah. Dia menghasilkan piksel untuk mereka dan mengirim sinyal video ke monitor, yang dapat ditemukan pada jarak hingga 600 m darinya.


IBM 2848 Display Control mendukung hingga 24 terminal. Kabinet itu memiliki lebar satu setengah meter dan berat 450 kg.

Salah satu fitur paling menarik dari 2260 adalah garis tunda audio yang digunakan untuk menyimpan piksel. Bit disimpan dalam bentuk pulsa suara yang dikirim ke kawat nikel sepanjang 15 m, pulsa melewati kawat dan keluar dari ujung yang lain tepat setelah 5,5545 ms. Mengirim pulsa (atau tidak mengirimkannya untuk menunjukkan 0) setiap 500 ns, kawat dapat menyimpan 11.008 bit dalam dirinya sendiri. Sepasang kabel membuat buffer yang menyimpan piksel untuk 480 karakter.

Baris penundaan menghasilkan 1 bit setiap 500 ns. Dua garis penundaan terhubung ke buffer, menyediakan bit dua kali lebih cepat: setiap 250 ns. Data dibagi menjadi 256 "slot", satu per garis pemindaian vertikal (slot adalah konsep yang bersih, karena garis penundaan hanya memasukkan aliran bit). 240 slot berisi data, dan 16 kosong untuk pengembalian balok horisontal . Setiap slot berisi 86 bit: 7 bit untuk 12 baris karakter, dan dua bit paritas (setiap garis pindai dibagi menjadi dua layar, sehingga slot tersebut mewakili 6 karakter pada tampilan genap dan 6 pada karakter ganjil). Enam slot membentuk kolom karakter vertikal: satu slot menyimpan nilai desimal biner, dan lima piksel. Dengan demikian, di setiap buffer, data disimpan untuk 480 karakter untuk mendukung tampilan 40x6. Dua penyangga mendukung sepasang layar 40 × 12, dan empat penyangga mendukung sepasang layar 80 × 12.


Modul penundaan suara untuk tampilan IBM 2260. Isinya sekitar 15 m dari kawat nikel dalam gulungan.

Garis penundaan suara memiliki beberapa masalah. Pertama, perlu untuk terus memperbarui data: ketika bit keluar dari satu ujung kabel, itu perlu untuk mengirim mereka kembali ke ujung lainnya. Kedua, garis tunda tidak memiliki akses acak: untuk memperbarui karakter, perlu menunggu beberapa milidetik sampai semua bit berjalan sesuai keinginan mereka. Ketiga, garis tunda sensitif terhadap getaran; Wikipedia mengatakan bahwa langkah berat sekalipun dapat mengganggu layar. Keempat, kecepatan garis tunda tergantung pada perubahan suhu; sebelum digunakan, ia perlu melakukan pemanasan hingga dua jam berturut-turut di kabinet yang dikontrol suhu. Mengingat semua kekurangan ini, Anda mungkin bertanya-tanya mengapa garis penundaan ini masih digunakan. Alasan utama adalah bahwa mereka jauh lebih murah daripada memori pada inti yang dijahit. Sifat garis tunda yang konsisten juga bekerja dengan baik dengan sifat tampilan raster yang konsisten.


Kawat nikel di koil memiliki konverter di kedua ujungnya (di tengah dan kiri bawah, di mana kabel bengkok terhubung ke mereka). Untuk menyesuaikan penundaan, batang dengan kawat (kiri bawah) menggeser posisi konverter pada kabel. Kotak logam di ujung kabel adalah peredam kejut yang mencegah refleksi.

Foto di bawah ini menunjukkan layar 2260 Model 2, dengan masing-masing 12 baris 40 karakter (Model 1 masing-masing memiliki 6 baris 40 karakter, dan Model 3 masing-masing memiliki 12 baris 80 karakter). Perhatikan jarak garis ganda; pada kenyataannya, modul kontrol menghasilkan 24 baris teks, tetapi baris melalui satu dikirim ke dua terminal yang berbeda. Akan tetapi, pendekatan yang sangat aneh itu berbagi biaya yang tinggi dari besi kontrol antara kedua terminal. Karakteristik aneh lain dari 2260 adalah garis pindai vertikal, berbeda dengan garis pindai horizontal sebagian besar tampilan video dan televisi.


Tampilkan IBM 2260

Setiap karakter diidentifikasi oleh kode EBCDIC 6-bit, yang menghasilkan satu set 64 karakter (tanpa huruf kecil). Fitur aneh lain dari 2260 adalah konversi karakter 6-bit menjadi blok 5x7 piksel. Untuk melakukan ini, kami menggunakan matriks khusus pada inti magnetik, di mana ada inti hanya untuk bit tunggal, tetapi untuk nol bit tidak, jadi itu bekerja seperti memori read-only. Hasilnya, Anda bisa melihat simbol pada matriks inti. Matriks menyimpan sembilan kata 7-bit untuk masing-masing 64 karakter: lima kata pertama menyimpan satu blok piksel, dan empat kata lainnya adalah tabel untuk mengonversi kode karakter EBCDIC ke ASCII atau sebaliknya, atau kode untuk mengendalikan printer.



Baris penundaan menyimpan piksel yang perlu di-output, dan mereka juga menyimpan kode EBCDIC untuk setiap karakter. Caranya adalah dengan menggunakan kolom kosong piksel antara karakter, memberikan jarak horizontal antara karakter. Sistem menggunakannya untuk menyimpan nilai biner-desimal karakter, tetapi mematikan tampilan ketika kolom ini ditampilkan sehingga nilai ini tidak ditampilkan di layar dalam bentuk piksel. Ini memungkinkan untuk menyimpan nilai 6-bit simbol hampir gratis saat itu.

Pertanyaan yang menarik minat kami adalah mengapa 2260 memiliki tampilan dengan 12 baris 80 karakter? Panjang garis 80 karakter memungkinkan terminal untuk menggantikan kartu berlubang 80-kolom (untuk model dengan 40 karakter dalam satu baris, kartu dibagi menjadi 2 baris). Adapun 12 garis, ini, tampaknya, adalah jumlah yang dapat disediakan garis penundaan tanpa berkedip.

250 ns per piksel dan kecepatan refresh 30 Hz memberikan maksimum 133.333 piksel yang dapat ditampilkan. Dengan 6x7 piksel karakter dan garis 80 karakter per baris, 39,7 baris dapat ditampilkan. Pembaruan vertikal memakan sepertiga dari waktu karena interaksi dengan garis penundaan, yang memberi kita 26,5 baris. Karena 2260 memisahkan piksel antara dua tampilan, ini menghasilkan 13,25 baris per tampilan, kecuali untuk pembaruan horizontal. Akibatnya, besi dapat mendukung sekitar 12 baris teks (meskipun, mungkin, IBM pertama kali memutuskan untuk mendukung 12 baris, dan kemudian men-tweak besi itu).


Foto dari manual operator 2260

IBM 2260 adalah kesuksesan besar, yang menyebabkan peningkatan popularitas terminal CRT. Dampak dari IBM 2260 ditunjukkan dalam laporan terminal 1974; ia mencantumkan sekitar 50 terminal yang kompatibel dengan IBM 2260. IBM 2260 tidak memiliki layar 80 × 24 (meskipun mesin menghasilkan matriks 80 × 24 di dalam), tetapi ada 40 × 12 dan 80 × 12 layar, yang membuat layar 80 × 24 langkah logis selanjutnya.

Tampilan Video IBM 3270


Pada tahun 1971, IBM merilis tampilan video IBM 3270, yang terus mendominasi pasar CRT. Ini mendukung tampilan 40 × 12 untuk memungkinkan transisi yang mulus dari 2260, tetapi juga mendukung tampilan 80 × 24 yang lebih besar. Seri 3270 memiliki lebih banyak fitur daripada bidang input yang dilindungi-2260, model transfer data yang lebih efisien, dan teks dengan intensitas yang dapat disesuaikan. Dia juga jauh lebih murah daripada yang 2260, yang memastikan popularitasnya.

Laporan Datapro 1974 menemukan bahwa biaya tampilan IBM 2260 dari $ 1270 menjadi $ 2140, dan pengontrol dari $ 15.715 hingga $ 86.365. Sebagai perbandingan, biaya display IBM 3270 dari $ 4.000 ke $ 7.435, dan pengontrol dari $ 6.500 menjadi $ 15 725. Sebagian listrik beralih dari modul kontrol ke monitor itu sendiri, yang memengaruhi biayanya.


Terminal IBM 3270. Pena cahaya digunakan untuk memilih bidang data, bukan mouse. Ini adalah model selanjutnya di jalur terminal, 3278; 43 baris 80 karakter terlihat di foto

Teknologi yang digunakan pada 3270 berasal dari generasi berikutnya dibandingkan dengan 2260. Tabung dan transistor elektron telah digantikan oleh sirkuit mikroelektronika seperti SLT , mirip dengan sirkuit terintegrasi. Alih-alih jalur penundaan suara, register geser MOS 480-bit digunakan. Model 40 × 12 menggunakan satu bank register geser untuk menyimpan 480 karakter. Dalam model yang lebih besar, empat bank register geser (1920 karakter) digunakan untuk mendukung tampilan 80 × 24. , 3270- 480 2260-, 80×24. 480 – , ; , RAM, , , :


Intel 1405. IBM 3270, , , Datapoint 2200.

IBM 3270. , , , . , - 3270- 80×24 -. 1977 IBM 3278-, 3270, 12, 24, 32 43 . , « ». 32 43 , .

1970- 1990-. 1970- (, , ) 80×25, 80×24 . , 1974 , , 80×24. 1979 DEC VT100, 80×24, . 132×24 , 132 , 15" , 80×24. 1991 80×25 .

IBM PC 80×25


Mengingat popularitas historis 80 × 24 terminal, mengapa begitu banyak sistem modern menggunakan 80 × 25 windows? Dan ini juga terjadi berkat IBM: tampilan 80 × 25 menjadi populer dengan munculnya PC IBM pada tahun 1981. Kartu tampilan standar (MDA) menghasilkan teks monokrom 80 × 25, dan kartu CGA menghasilkan 40 × 25 dan 80 × 25 berwarna. Ukuran ini telah menjadi ukuran default untuk konsol Windows, dan ukuran khas untuk windows terminal pada PC.


IBM PC dengan tampilan 80 × 25 yang menampilkan kartu MDA (Monochrome Display Adapter)

24 , , Osborne 1 Apple II, , IBM PC 25. , , , IBM PC. , IBM PC IBM DataMaster, IBM PC DataMaster. IBM PC DataMaster, . BASIC, BASIC Microsoft , - . Intel, 8- 8085 DataMaster, 16- 8088 IBM PC. , DMA, . 62- DataMaster.


IBM DataMaster System/23 – , 1981 , IBM PC

IBM PC. 80×24 DataMaster ( LOMA), 40×16 60×16, . 280×192 , , Apple II. IBM PC .


18 – , MDA (18,432 ), , 15,750 NTSC)

IBM PC , 320×200. 88 40×25 , 640×200 80×25. (MDA) 80×25. , IBM PC 80×25 , , , . , IBM.

Kesimpulan


, 80×24 ( 80×25) . , 1970- , . , IBM – , IBM 2260, IBM 3270, IBM PC. 72- Teletype, IBM. 80×24 80×25.

Source: https://habr.com/ru/post/id476868/


All Articles