リサーチマシン 380Z

リサーチマシン 380Z

開発者	リサーチマシンズリミテッド
タイプ	パソコン
発売日	1977年12月; 46年前 （1977年12月）
製造中止	1985
メディア	5¼インチまたは8インチのフロッピーディスク
オペレーティング·システム	CP/M
CPU	4MHzの Z80
メモリ	最大64KB  （使用可能56KB）
グラフィックス	320×192ピクセル、  1ピクセルあたり2ビット（オプション）
後継	480Z

Research Machines 380Z（RML 380ZまたはRM 380Zとも呼ばれる）は、1977年から1985年にかけてイギリスのオックスフォードにあるResearch Machines社によって製造された初期の8ビット マイクロコンピュータである。 ^[1]

380Zは、最大56KBのユーザーRAMを搭載したZ80 マイクロプロセッサ（名前の由来） を使用しました。^{[2]オプションの}フロッピーディスクドライブを装着すると、システムはCP/Mオペレーティングシステムを実行しました。^[3]基本システムにはテキストのみのモノクロビデオカードが付属しており、320×192の高解像度グラフィックボードで拡張できました。^[4]

英国政府が学校に半額の補助金を支給したことで^[5]、 380Zは主に英国の教育機関に販売されたが、一部は産業界にも販売された。1979年、56KBのメモリを搭載したデュアル8インチディスクシステムの価格は3,266ポンド、16KBのカセットベースのシステムの価格は965ポンド（ VATは除く）だった。^[6]

380Z は、電源、多数のプリント基板、オプションの 5¼ インチフロッピー ディスクドライブを収納した、大型の19 インチ ラックマウント型長方形金属ケースに収められていました。フロント パネルには、丈夫な持ち運び用ハンドルが 2 つ、キースイッチ、リセット ボタンがありました。キースイッチは電源を制御し、リセット ボタンも有効にしました。キーボードは別で、丈夫な金属ケースに収められていました。

初期のバージョンは、前面が白のライトブルーの金属ケースに収められており、カセット インターフェイスまたは 8 インチフロッピードライブのみを備えていました。少数しか製造されませんでした。オプションの 8 ビットASCII 紙テープパンチ/リーダーも使用されました。これは、当時の一般的なストレージ メディアであったためです。それまでのコンピュータの使用は、電話によってメインフレームに接続されたテレタイプマシンに限られていました。

このシステムはマザーボードのないパッシブバスアーキテクチャを採用しており、すべての電子機器はリボンケーブルで相互接続された多数のカードに収められていた。提供された唯一のマイクロプロセッサは4MHzの Z80Aであった 。^[4]

メモリは最大4バンクのRAMに搭載され、各バンクは4KB  （ 4×1024バイト）または16KBであったが、すべての組み合わせが許されていたわけではない。^[7]典型的な構成は、カセットベースのシステムでは16KB、ディスクベースのシステムでは32、48、または64KBのメモリであった。ビデオカード上のメモリは専用の1.5KBアドレスブロックにバンク切り替えされていたが、テキストやグラフィックのビデオカードではメインメモリは使用されなかった。 ^[2]

380Zには、COSと呼ばれる最大6KBのファームウェアも搭載されていました。 ^{[2] [7]} 64KB未満のRAMを搭載したシステムでは、COSがシステムRAMの1KBを予約し、残りをユーザーが使用できました。64KB RAMシステムでは合計56KBがユーザーに使用可能で、残りはCOSによって使用されるか、ファームウェアROM、ビデオカード、メモリマップドI/Oのためにアクセスできませんでした。^[2]

COS 3.4 (下記参照) およびそれ以前のシステムには、40×24 のテキストのみのモノクロ表示を提供する基本的なビデオ カードが付属していました。外部モニター用に複合ビデオ出力が提供され、内部RF モジュレーターはテレビを駆動するための別の出力を提供しました。後のシステムには、40×24 と 80×24 の文字モードをソフトウェアで切り替えることができ、多数の文字属性 (下線、暗色、反転表示) をサポートする拡張ビデオ カードが付属していました。^[8]両方のカード タイプには、専用のビデオ メモリが装備されていました。

テキスト モード ビデオ カードに加えて、高解像度グラフィックス (HRG) ボードを使用してシステムを拡張できます。ボードには 16 KB のビデオ メモリの専用バンクが装備されており、次の 2 つのグラフィックス モードがサポートされています。

• 高解像度: 320×192ピクセル、ピクセルあたり 2 ビット(4 色)、1ページ。
• 中解像度: 160×96 ピクセル、ピクセルあたり 4 ビット (16 色)、2 ページ。

8ビット出力のプログラム可能なルックアップテーブルは、ピクセル値を256色（アナログRGB出力）または強度（コンポジットビデオ）のいずれかにマッピングします。RGBモードでは、各パレットインデックスは各原色の量を指定して構成できます。可能な範囲は、赤と緑は0から7、青は0から3です（例：000は黒を生成し、773は白を生成します）。この配置は8ビットカラーとして知られ、 MSX2やAtari Falconなどの他のマシンでも使用されています。 ^[9]

グラフィック ボードからの出力は、テキストのみのビデオ カードからの出力と混合され、テキストとグラフィックを簡単に重ね合わせることができます。グラフィック出力はテキスト表示の上位 20 行のみをカバーするため、オーバーラップが不要な場合は、テキスト出力を下位 4 行のみを使用するように設定できます。

大容量ストレージはカセットテープまたはフロッピーディスク（ディスクコントローラカードが必要）を介していました。カセットインターフェースは300ビット/秒（CUTS標準）または1200ビット/秒で動作しました。^[10] COS 4.0以降のシステムにはカセットインターフェースが装備されていませんでした。

初期のシステムには、オプションで単密度 フロッピーディスクコントローラカードを装着することができ、内蔵の 5¼ インチまたは外付けの 8 インチフロッピーディスクドライブに接続できました。ディスク容量は、5¼ インチディスクでは片面 80 KB、8 インチディスクでは片面 250.25 KB でした。両面ディスクドライブは、片面ごとにドライブ文字を持つ 2 つの独立したディスクとして扱われました。 ^[11] CP/M は、5¼ インチディスクの最初の 4 トラックと 8 インチディスクの最初の 3 トラックを使用していたため、単密度片面 5¼ インチディスクの使用可能容量は 72 KB に減少しました。^[11]

後期のシステム (380Z-D と呼ばれる) には、2 倍密度のインテリジェント ディスク コントローラ (IDC) が装備され、ディスク容量が 5¼ インチ ディスクでは片面あたり 180 KB (48 TPIドライブ) または 360 KB (96 TPI ドライブ)、8 インチ ディスクでは片面あたり 500.5 KB に増加しました。^[12]「ウィンチェスター」ハード ディスク ドライブのサポートは、 SASIインターフェイスを実装したインテリジェント ホスト インターフェイス ボード (HIB) を使用して提供できます。ハード ディスク システムは、主にネットワーク化されたLINK 480Zシステムのファイル サーバーとして使用されました。^[13]

パッシブ バスにより、380Z に多数のカードを取り付けることが可能になりました。すべてのシステムで必要なのは、次のとおりです。

• CPU/RAM – Z80A CPU、ファームウェア ROM、および最大 32 KB の RAM を搭載。このカードには、パラレルCentronics プリンタ ポートも搭載されています(常に接続されているわけではありません)。
• ビデオ、VDU-40 または VDU-80 カード – それぞれ 40×24 または切り替え可能な 80×24/40×24 文字のテキスト表示を提供します。

その他のカードはオプションであり、以下のものが含まれていました: ^[4]

• RAM – プロセッサと ROM が省略され、さらに最大 32 KB の RAM を保持する 2 番目の CPU/RAM ボード。
• フロッピー ディスク コントローラ (FDC) - RS-232シリアル インターフェイス (SIO-4)も提供する単一密度ディスク コントローラ。
• インテリジェント ディスク コントローラ (IDC) – 専用のマイクロプロセッサを備えた倍密度ディスク コントローラ。
• 高解像度グラフィックス (HRG) – 最大 320×192 ピクセル。
• ホスト インターフェイス ボード (HIB) - ハード ディスクのサポート用。
• 380Z ネットワーク インターフェイス ボード (380Z-NET) – LINK 480Z のネットワークに相互接続するために使用される独自の 800 kbit/s ネットワーク インターフェイス。
• シリアル インターフェイス 1 (SIO-1) – SIO-1A (RS-232) または SIO-1B (20 mA電流ループ) として使用できます。
• シリアル インターフェイス 2 (SIO-2) – SIO-2 (RS-232) または SIO-2B/SIO-3 (20 mA 電流ループ) として使用できます。
• シリアル インターフェイス 4C (SIO-4C) - FDC カードのないカセット システムに SIO-4 インターフェイスを提供します。
• IEEE-488インターフェース。
• PIO インターフェイス開発ボード - 3 つの Z80 PIO と 1 つの Z80 CTC を提供します。
• アナログ I/O ボード - 16 個の入力チャネルと 2 個の出力チャネルを提供します。

システムファームウェアには、COS（COS 3.4以前のシステムではCassette Operating System ^[14]、後期のディスクのみのシステムではCentral Operating System ^{[15]の略）と呼ばれる基本的なモニタープログラムのみが含まれていました。モニターは、} BASICなどのアプリケーションプログラムをカセットからロードしたり、ディスクオペレーティングシステムを起動したりするために使用できました。COSは、レジスタとメモリを表示し、ブレークポイントとマシンコードのシングルステップ をサポートするソフトウェアフロントパネルも提供しました。

COSモニターは4KB（COS 3.4以前）または6KB（COS 4.0以降）のROMに格納されていました。^[7]後者の場合、ROMの一部はバンクスイッチされていました。^[16]

COSは、キーボード入力、ビデオカードへのテキスト書き込み、ディスク入出力など、いくつかの基本的なハードウェア制御機能を提供しました。COS機能は、Z80 RST 30H命令を使用してEMTハンドラ関数を呼び出すエミュレータトラップ（EMT）疑似オペコードによって呼び出されました。 ^[15] EMTハンドラは、RST 30H命令に続く最初のバイトを読み取り、どのEMT機能が要求されているかを判断します。すべてのパラメータはレジスタで渡されます。呼び出し相対疑似オペコードも、RST 28Hを使用して実装されました。

COS バージョンは主に、サポートする新しいハードウェア機能に関連付けられていました。

• COS 2.2 –
• COS 2.3 – カセットのみ、40×24 ビデオ カード。
• COS 3.0 – フロッピー ディスクのサポート。
• COS 3.4C – カセットのみ、40×24 ビデオ カード。
• COS 340万 –シングル密度ディスクと 40×24 ビデオ カードをサポートするメイン COS バージョン。
• COS 4.0 – 80×24 テキスト表示、カセットはサポートされていません。
• COS 4.2 – 倍密度ディスク ドライブ (380Z-D)。

メインのディスクオペレーティングシステムはCP/Mで、当初はCP/M 1.4、後にCP/M 2.2になりました。^[17] MP/M IIはファイルサーバーバージョンで使用され、CP/NETを使用するLINK 480Zコンピューターのネットワークをサポートしました。

WordStarなど、多くの標準的な CP/M アプリケーションが利用可能でした。Research Machines 社は、独自のアセンブラ(ZASM)、テキスト エディタ(TXED)、および BASICインタープリタも開発しました。当時ロンドンの王立芸術大学に在籍していたBrian Reffin Smith 氏は、380Z で動作し、英国の学校全体に配布された最初のデジタル ペインティング プログラムの 1 つである「Jackson」を作成しました。

• old-computers.com の RM 380Z
• groups.io 研究用マシン RML380Z および 480Z グループ
• スキャンされたマニュアルが掲載された VT100.net ページ