ジュピターエース

ジュピターエース

開発者	ジュピターカンタブ
タイプ	家庭用コンピュータ
発売日	1982年9月22日; 42年前 ( 1982-09-22 )
導入価格	£ 89.95 （2023年には£400に相当）
製造中止	1984年; 40年前 （1984年）
販売数	約5,000台
オペレーティング·システム	ACE フォース
CPU	Z80 @ 3.25 MHz
メモリ	1 KB (最大 49 KB)
リムーバブルストレージ	カセットテープインターフェース（1500ボー）
画面	32 x 24 モノクロ文字、127 の再定義可能な 8 x 8 ピクセル文字、セミグラフィックス
音	ビーパー

Jupiter CantabのJupiter Aceは、1982 年に発売されたイギリスの家庭用コンピュータです。Ace は、プログラミング環境として、より普及していたBASICではなくForth を使用している点で、当時の他のマイクロコンピュータとは異なっていました。^{[1] [2]}この違いと、利用できるソフトウェアの制限、および文字ベースのグラフィック表示の貧弱さにより、販売数は限られ、マシンは成功しませんでした。^{[3] [4]}

Jupiter Cantabはリチャード・アルトヴァッサーとスティーブン・ビッカーズによって設立されました。^{[5]両者とも}ZX Spectrumの設計チームに所属していました。アルトヴァッサーはZX81の開発とSpectrumのハードウェア設計に携わりました。ビッカーズは4K ZX80 ROMを8K ZX81 ROMに適合させて拡張し、SpectrumのROMの大部分を作成しました。

ジュピターエースは、初期のイギリス製コンピュータであるパイロットACEにちなんで名付けられ、^{[6] 1982年9月22日に89.95}ポンドで発売されました。^[2]

一般大衆への販売は低調だった。当初、コンピュータは郵送注文でのみ入手可能だったが^[2]、Jupiter Cantabは製造上の困難があったと報告したが、1983年1月までに克服され、ユニットが店頭に並ぶようになった^{[7] 。}

より一般的なBASICではなくForthを採用したこと、ZX Spectrumの入手性と成功、公開されたソフトウェアの制限、貧弱なケースと初期のメモリの小ささなど、すべてが市場での受け入れを阻む要因となった。最終的に、Jupiter Cantabは1983年10月末までに取引を停止した。^[8]

その後、1984年にこのブランドはBoldfield Computing Ltdに買収され、残りの在庫は通信販売で26ポンドで販売されました。^[8]このブランドは2015年にポール・アンドリュースの会社Andrews UK Limitedに再び売却されました。^[9]

このマシンの売上は決して大きくはなく、ジュピター・キャンタブが営業を停止するまでに販売されたエースの数は5,000台程度と報告されている。^[4] 2000年代初頭の時点では、現存するマシンは珍しく、コレクターアイテムとして高値がつくことも多い。

Forth は構造化されていて強力である一方、習得が難しいと考えられており、他の家庭用コンピュータで培った BASIC の知識は、Forth の習得に実用的に役立たなかった。1982 年のレビューでは、「Jupiter Ace の成功は、マシンを購入する一般の人々が別のマイクロコンピュータ言語を受け入れるかどうかにかかっている」と述べられている。^[10]

さらに、このマシン向けに公開されているソフトウェアは、市販のプログラムか趣味雑誌に掲載されたタイプインプログラムのみで、ベースモデルのRAM容量が少ないために制限されていました。^[3]

教育市場でAceを宣伝する試みも失敗に終わった。Forthが試験のカリキュラムに適しているかどうかという疑問と、教員によるForthのサポート不足が主な問題だった。^{[11]生徒たちは、特殊な}RPN構文を持つ1台の（珍しい）マシンでのみ使用される言語よりも、広く使用されているBASICを学ぶことに興味を持っていた。^[12]

最後に、タイルベースのグラフィックスは、他のマシンのピクセルベースのグラフィックス (Ace のモノクロではなくカラー)に比べて劣っていました。このため、販売は主に技術的なプログラミング愛好家のニッチな市場に限定されていました。

Jupiter Aceは、サイズが似ていて、コストが低く、フォームファクタが似ていることから、 ZX81とよく比較されます。^{[13]内部的には、その設計は}ZX Spectrumに似ていますが、Aceにも2KBの専用ビデオメモリがあり、プログラムがビデオメモリと同じバンク（同じチップ）にアクセスするときの速度低下を部分的に回避しています。Spectrumと同様に、Aceは黒い導電性ゴムキーを使用していましたが、Spectrumとは異なり、キーには膜を使用するのではなく、PCB上のトラックに直接押し付けられた導電性パッドがありました。その結果、キーを掃除するか、導電性材料をリフレッシュするまで、キーが確実に機能しなくなることがよくありました。

オーディオ機能は CPU 制御で、周波数と持続時間はプログラム可能でした。サウンド出力は小型の内蔵スピーカーから行われました。

当時一般的だったように、ディスク/テープ ドライブの代わりに一般的なテープ レコーダーを使用しました。同様に、ディスプレイとしてテレビが必要でしたが、これは Spectrum などの競合モデルがサポートするカラーではなく、白黒のみでした。ケースの背面にある二次的な (文書化されていない) エッジ コネクタにより、おそらく今後発売されるカラー ビデオ カード用のビデオ信号がいくつか利用可能になりましたが、このコネクタを使用する公式製品はリリースされませんでした。

Jupiter Ace は Zilog Z80 をベースにしており、設計者は Sinclair ZX81 および ZX Spectrum の開発での経験がありました。

グラフィックスとテキストの両方を同時に表示できます。(1) 文字タイルの再定義により、標準の 256×192 グラフィックスが、使用可能な (定義可能な) 128 個の 8×8 文字に制限され、64×48 グラフィックスのプロットと同時に表示されます。

内蔵スピーカーはシングルタスクモードでCPUによって直接制御され、サウンドの周波数と持続時間をミリ秒単位で制御します。

保存は 1500ボーのカセット テープ インターフェイスを介して行われます。ファイルは、Forth プログラム (コンパイルされたコード) またはメモリの 生のダンプの保存に使用できます。

Aceには、Forthカーネルとオペレーティングシステム、および約5KBのForthワードの定義済み辞書を含む8KBのROMがありました。残りの3KBのROMは、浮動小数点数ライブラリと文字定義テーブル、テープレコーダアクセス、新たに再編集された「ワード」（つまりルーチン）の逆コンパイルと再定義など、いくつかの機能をサポートしていました。^[14] ROMの一部はZ80マシンコードで書かれていましたが、一部はForthでコード化されていました。

次の 8 KB は部分的にのみデコードされた RAM に組み込まれ、2 KB のビデオ RAM は2 回エコーされ、1 KB のユーザー RAM は 4 回エコーされました (同じメモリが複数の異なるメモリ アドレスに表示されます)。

ビデオ RAM の下位アドレス ミラーを使用すると、CPU の優先順位が選択され、ビデオ サブシステムと CPU が同じクロック サイクルでビデオ RAM にアクセスしたときに、画面に一時的にランダムなピクセルが表示されます。上位アドレスを使用すると、干渉により CPU が一時停止し、プログラムのタイミングに影響し、このモードは I/O 操作に適さなくなります。ビデオ RAM はメインのアドレス バスとデータ バスから部分的に分離されているため、ほとんどの場合、ビデオ サブシステムと CPU は並行して動作できます。

メモリ マップの最初の 16 KB は ROM、ビデオ、およびユーザーが使用可能な RAM に使用され、メモリ マップの 2 番目の 16 KB は RAM 拡張用に空きとなり、最上位の 32 KB は未定義のままになります。

1Kバンクの1つは、128のASCIIベースの文字のほとんどを8×8ピクセルの ビットマップ形式で再定義することを可能にしました。もう1つの1Kバンクは、24行×32列の白黒文字のフルスクリーン表示を保存しました。カラーは拡張として実現されることが意図されていましたが、カラーグラフィックボードが設計されたものの、^[15]商業的に生産されることはありませんでした。

1KB RAM、オプションで16KB RAMパック、後に32KB RAMパックも搭載可能。また、Boldfield Computing社はエッジコネクタをSinclair ZX81と電気的に互換性のあるものに変換し、ZX81 16K RAMパックの使用を可能にするPCBも販売した。^[16]

Ace RAMに関する記述には、プログラミングに使用できない独立した 2 KB のビデオ メモリが含まれる場合があり、混乱を招くことがあります。同様に、Forth の効率性により、1 KB の標準 RAM は、実質的に BASIC システムの少なくとも 2 KB に匹敵すると言われることもあります。

その最も特徴的な特徴は、構造化言語である Forth を選択したことです。スレッド コンパイルにより、作成されたプログラムは、より高価なコンピューターにロードされる多くのネイティブコンパイル言語とほぼ同程度の速度で実行できました。Forth は、メモリが少なく、比較的低性能のプロセッサを搭載したマイクロコンピューターによく適合していると考えられていました。^[18] Forth プログラムはメモリ効率が高く、プログラムが大きくなるにつれて、以前に定義されたコードをより多く再利用します。^[19]制御構造は、使用可能なメモリによってのみ制限される任意のレベルにネストできます。これにより、複雑なプログラムを実装でき、再帰プログラミングも可能になりました。Ace の Forth は「Basic より 10 倍高速」とされ^{[20] [21] [22]}、インタプリタ BASIC で記述された同等のプログラムの半分以下のメモリ (当時のローエンド コンピューターの大きなコスト パーセンテージ) しか使用しませんでした。^{[20]また、必要に応じて}マシン コードルーチンを簡単に実装できました。^[23]

Ace の Forth は主に Forth-79 をベースにしていたが、いくつかの重要な違いがあった。^{[6] : 176}特に、制御構造と定義子構造に構文チェックを追加し、一般的なBASIC のサウンド、ビデオ、テープ コマンドに基づいていくつかの追加ワードを追加した。実装では、あまり使用されない Forth ワードがいくつか欠けていたが、必要に応じて簡単に実装できた。実行時エラーチェックをオフにすると、速度が 25% から 50% 向上した。^{[6] : 171}

Forthは、ディスケット システムで使用される通常の番号付きプログラミング ブロックの代わりに、ユーザーの「コンパイルされた語彙」を保存/読み込むことができるため、ディスクレス テープを使用する家庭用コンピュータハードウェアに適合しました。

逆コンパイルにより、ディスク ドライバーとテープ ドライバー (テープ レコーダーと混同しないでください) の両方で使用される、存在しないブロック システムをシミュレートする際に RAM を無駄に消費することがなくなりました。代わりに、生のバイナリ データ用の追加データ ファイルが含まれていました。これらのソリューションは、Jupiter Ace に固有のものでした。

逆コンパイルを可能にするために、通常のForth定義子とコンパイラ語の生成を区別し、^[24]CREATE .. DOES>生成ペアを次のように置き換えました。

1. DEFINER .... DOES> : 新しい定義語を作成します。通常はデータ構造の定義と構築に使用されます。CREATE..DOES標準FORTHでの使用法に似ています。^{[6] : 120} (例: 配列、レコードなどとしてデータ構造を追加する)。
2. COMPILER .. RUNS>CREATE..DOES>: FORTHの実装に依存する コンパイラワードで言語を拡張するためにあまり使用されない新しいコンパイルワードを作成します。 ^{[6] : 136}（例：case、無限ループなどの新しいコンパイラ制御構造...）。

通常のForthシステムとは異なり、これら 2 つの定義ペア (1 つだけではない) により、Ace はプログラムを逆コンパイルできました。この逆コンパイル機能は、Forth で使用されるより柔軟なディスク システムがないことに対する解決策でした。Forth プログラムのソースを保存せず、編集後にコードをコンパイルすることで、RAM 上のディスク/テープ ドライブのエミュレーションを完全に回避し、コンピュータ メモリを節約しました。また、カセット テープからプログラムを読み書きする時間も節約しました。このテープ対応で RAM を節約するソリューションは、Jupiter Ace Forth 独自のものでした。

Forth コンテキスト外では、すべての Word が宣言時にコンパイルされるため、名前があいまいになることがあります。^{[25] は、} DEFINER配列オブジェクトを構築 (コンパイル) する新しいクラス (配列として) を定義します。^[26]これらは、「インタープリター」でアクティブになります。このインタラクション モードを組み合わせて、COMPILERプログラミング構造 (通常はペアまたはトリプレット) を として定義しますIF-ELSE-THEN。^[27]これらの「構造化プログラミング」は、「コンパイル」モード (単に新しい Forth Word を構築するモード) でアクティブになります。つまり、「インタープリター モード」は実行段階を意味し、「コンパイル モード」は編集段階を指します。

ソースの回避は、コードに入力されたコメントをコンパイルされた出力とともに保存することで補われました。従来のコンパイルでは、そのようなコメントは破棄されていました。その後、コメントは逆コンパイル時に復元されました。「コードがソース」であるため、変更された単語 (編集された単語) は、新しく編集された単語を使用してすべてのコードを実現することを要求します。これは、非標準REDEFINEコマンドを使用して実行されました。

明示的にそのような目的のために設計されたわけではないが、コンパイルされたForthは組み込みシステムのROM拡張に利用できる。外部ROMはAce Forthで開発され、制御アプリケーションとして使用される。^{[28] [29]}

このマシンは、RAM の位置と外部拡張スロットが類似していたため、ZX81 のアドオンをいくつか使用できました。Jupiter Cantab は 16 KB の RAM パックを製造し、外部企業も同様の RAM パックやその他の周辺機器やインターフェイスを製造しました。

RAMパック^[30]

1. Jupiter Cantab による 16 KB。
2. Stonechip Electronics による 16 KB および 32 KB。
3. Sinclair 社製 16 KB、電気的な互換性のために Jupiter Cantab 社製のアダプタ ボード付き。
4. Boldfield 氏 (Jupiter Cantab の後継である Jupiter Ace の所有者) による 48 KB。

キーボード^[31]

• Memotechの Memotech キーボード。

音^[32]

• エセックス・マイクロエレクトロニクスのサウンドボード（1983年）

ストレージ^[33]

1. MPE の Jet-Disc ディスク ドライブ システム (1983) (最大 4 台の 3 インチ、5 インチ、または 8 インチ ドライブを制御)。
2. 「Deep Thought」 EPROM 内の 4K AceDOS を備えたディスク インターフェイス (1986)、J Shepherd および S Leask 著。

プリンターアダプター

• ADS Centronics Interface Machine（1983）、Advanced Digital Systems社製、^[34]
• RS232 & Centronics PrinterCard (1984)、Essex Micro Electronics製。^[35]
• アダプタボードとソフトウェアを介してシンクレアZXプリンタを接続することが可能でした。^[36]

グラフィックカード

1. グレースケールカード - 4 段階のグレー、S Leask 作 (1986)

オリジナルのジュピターエース第1号は1982年に発売され、真空引きケースに入っていた。伝えられるところによると5000個が生産された。^[37]

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  ジュピターエース第1号
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  ジュピターエース第1号

ジュピターエース4000は1983年に発売され、より強力な射出成形ケースを採用した。伝えられるところによると800台が生産された。^{[38] [8]}

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  ジュピターエース4000
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  ジュピターエース4000

ジュピターエース向けに市販されたビデオゲームは51本あることが知られている^[39]

その他のForthベースのマイクロコンピュータ:

• ヘクターHRX ^[40]
• キャノンキャット

ウィキメディア・コモンズには、 Jupiter Aceに関連するメディアがあります。

• Jupiter Ace リソース サイト: Jupiter Ace の修復および保存プロジェクト。
• ACE-ROM-PROJECT: 復元された ACE ROM (ZIP) を含む最新の ROM ドキュメント E ブック (PDF)。
• theregister.co.uk: ジュピター エース 30 周年記念、概略図 (2012)