Специалист (компьютер)

Технические характеристики компьютера «Специалист»[1]:

• Процессор: КР580ВМ80А на тактовой частоте 2 МГц
• ОЗУ: 48 Кб на К565РУ3, для бейсика можно поставить 32 Кб (тогда ОЗУ не сплошное)
• ПЗУ — 2 Кб, содержит загрузчик по сбросу и ROM-BIOS, может расширяться до 12 Кб
• Устройство вывода: бытовой телевизор или видеомонитор
• Видеорежимы: монохромный графический 384×256, текст на экране эмулируется программно (ROM-BIOS выводит 25 строк по 64 символа) и как внешний узел может подключаться простая внешняя платка контроллера цвета, дающая 4 или 8 цветов
• Клавиатура: матрица контактов в 72+1 клавиши (в оригинале — плёночная), обслуживаемая процессором через ППА
• Внешняя память: бытовой кассетный магнитофон
• ROM-диск: не требовался, пользователь ставил свои ПЗУ в предусмотренные 6 панелек
• Питание: блок питания от 220В, на выходе: +12В, +5В (1.5 А), −5В, потребляемая мощность — 10 Вт

Компьютер «Специалист» был разработан преподавателем СПТУ N4 г. Днепродзержинска Анатолием Федоровичем Волковым. В 1984 году, обладая необходимыми знаниями, полученные им работая ранее инженером, и по договорённости с директором училища, он взялся за разработку компьютера. Целью было разработать школьный компьютер и на его базе создать компьютерный учебный класс для училища. В результате был разработан компьютер «Школьник», который зимой 1985 г. экспонировался на выставке ВДНХ в Киеве. Однако компьютер получился слишком сложным. Он содержал до 300 микросхем и был выполнен на нескольких промышленно изготовленных печатных платах. Большое число микросхем получилось из-за малоёмких статических ОЗУ и использования сенсорной клавиатуры, что требовало нескольких микросхем для каждой клавиши. Было понятно, что необходимо существенное удешевление и упрощение схемы компьютера.

Вскоре автору удалось изобрести эффективный метод ручного монтажа, который не требовал изготовления промышленных плат и позволял вручную смонтировать целый компьютер в полсотни микросхем всего за три вечера. Также, чтобы добиться существенного удешевления, автор придумал плёночную клавиатуру, не требующую промышленных деталей и получаемую аккуратным расслаиванием до тонкой плёнки платы фольгированного стеклотекстолита и вырезанной из такой же плёнки маски, положенных на фольгированную печатную плату с вытравленными в фольге контактами. Используя эти наработки, талантливому инженеру удалось разработать один из самых удачных (и, без преувеличения, самый гениальный по своей простоте и эффективности) бытовой советский компьютер.

Компьютер, названный «Специалист-85» содержал менее 60 дешёвых микросхем (в основном уже устаревшей 155 серии), из них всего две недефицитных БИС 580 серии (к тому времени уже лет 7-8 как выпускаемых промышленностью). В качестве памяти использовались динамические ОЗУ К565РУ3, которые тоже с начала 80-х уже производились в стране. Их можно было ставить как 24 штуки, что давало для программ 36 Кб, так и всего 16, что приводило к фрагментированию памяти и давало 16 Кб сплошной памяти, впрочем и этого объёма вполне хватало для работы бейсика размером в 8 Кб.

Позднее (уже не А.Волковым) в схеме была проведена замена ОЗУ на более ёмкие, и она сократилась до всего 38 корпусов. Эта предназначенная для любителей кооперативная плата «Специалист-Экспресс» выпускалась в Новосибирске и продавалась в 1988 году в салонах «Электроника» за 38 рублей. Стоит отметить, что схемотехника узла синхронизации процессора и видеоконтроллера была оптимальной и не встречалась ни в западных, ни в отечественных промышленных изделиях, разработанных ни до, ни после. В частности, отечественные «Вектор» и «Львов», разработанные намного позже, не использовали данную идею синхронизации, отчего существенно проиграли в параметрах.

Автором был написан ROM-BIOS, а от популярного в те годы компьютера «Микро-80» был адаптирован бейсик, который был расширен графическими операторами. Разработка компьютера была полностью завершена в сентябре 1985 года. После чего автор приступил к разработке сетевого ПО и изготовлению необходимого количества машин для компьютерного класса. Машина ученика содержала всего 2 Кб ПЗУ, но имела возможность по радиальной линии скачать из машины преподавателя бейсик, который там хранился в резидентном ПЗУ.

В это же время журнал «Моделист-Конструктор», узнав о разработке из газет, обратился к автору с предложением. В итоге был опубликован цикл статей, по которым любой радиолюбитель мог собрать такой компьютер у себя на кухонном столе. Тем не менее в конце 80-х - начале 90-х клоны «Специалиста» производились десятком предприятий.

А. Волков не ставил целью создать домашний любительский компьютер, вероятно, потому и не обратился сразу с предложением о публикации и рекламе в журнал «Радио». А после стало поздно, так как там начался цикл статей о «Радио-86РК». Задачу по компьютеризации училища он выполнил, а продвижение и программное сопровождение компьютера, как любительского и бытового, уже не являлось его задачей и не входило в его планы. Тем не менее, редакции удалось убедить А. Волкова опубликовать в журнале достаточный для начала пакет системных программ (в том числе графический редактор и экранные шахматы, тоже кстати, адаптированные от «Микро-80»), а также очень простую аппаратную доработку, позволяющую добавить в компьютер цвет. После 1988 года публикации А. Волкова прекратились, и дальнейшие публикации на тему «Специалиста» уже худшего качества делали сами радиолюбители. Из опубликованных аппаратных доработок, имевших значение, можно упомянуть лишь доработку контроллера цвета (1990), увеличивающую число цветов с 4 до 8.

А.Волков придавал большое значение и возлагал большие надежды на метод «стежкового монтажа» и был разочарован, когда это не сработало. Предложенная автором технология не особо помогала любителям в сборке компьютера. Эта технология требовала определённого навыка, применения специальной резины, а главное, было необходимо наличие дефицитной самозалуживающейся проволоки. Почти всем любителям, собиравшим компьютер в 1987 году, пришлось монтировать аппарат во много раз более трудоёмким традиционным способом на макетке, используя обычный провод, зачищаемый скальпелем.

Вначале лишь в крупных городах любители имели возможность достать печатную плату и детали, но вскоре ряд кооперативов наладил изготовление и рассылку посылторгом печатных плат и комплектующих, что помогло подключиться любителям из сельской местности, где достать даже устаревшие и недефицитные радиодетали было невозможно. Но в крупных городах «Специалист» и другие отечественные самоделки вскоре были вытеснены клонами ZX-Spectrum, обладающим намного большим и существенно более качественным ПО. Потому «Специалист» больше собирали в сельской местности, особенно на Украине.

В 1991 году, после публикации в более массовом журнале «Радио» нового ПК «Орион-128», интерес к «Специалисту» начал падать, а в силу идентичности структуры экрана не составило проблемы часть игрового программного обеспечения «Специалиста» перенести на «Орион-128», где, в частности, несколько чёрно-белых исходно игр было оцвечено. Основным преимуществом «Ориона» стала лучшая архитектура, а именно наличие для программ сплошного участка ОЗУ в 61 Кб, что необходимо для установки на компьютер ОС CP/M, в то время как объёма доступного для программ ОЗУ в 36 Кб, имеющегося в Специалисте, для этого недостаточно.

Не считая промышленные и сделанные в кустарных мастерских кооперативные клоны «Специалиста», количество изготовленных любителями самодельных компьютеров хотя и существенно уступало другой популярной в те годы самоделке «Радио-86РК», но несомненно составило несколько тысяч.

В то время, как промышленность выпускала лишь полные клоны «Специалиста», простая и понятная схема «Специалиста», исходно лишённая цвета (опубликованного позднее) буквально подталкивала любителей к доработкам, которые были настолько просты и очевидны, что их мог сделать любой дилетант, лишь вчера прочитавший в журнале «Радио» о работе цифровых микросхем.

Множество любителей в разных городах сделали доработки до цвета, но лишь для себя. Известными и доведёнными до производства стали лишь две доработки. И рассказывая историю «Специалиста», нельзя не упомянуть о этих двух специалисто-производных компьютерах. Оба появились в Омске. Эти компьютеры нельзя считать клонами, они были несовместимыми, но их схемы на 85% повторяли схему «Специалиста», отличаясь лишь формированием видеосигнала.

В компьютере «Патисоник-580», появившимся первым, для получения цвета разрешение экрана было сокращено вдвое до 192*256, что дало возможность иметь 4 цвета при той же скорости видеовывода (эта же идея была также использована в промышленном клоне «Эврика»). Разработчиком был В. Г. Казаринов, а эти компьютеры мелкосерийно производились его кооперативом и использовались в первых игровых салонах (для чего были написано несколько игр, неотличимых от игр MSX), а также поставлялись в компьютерные классы в школы области. В 1991 В. Г. Казариновым была создана фирма Patisonic, которая в дальнейшем до середины 90-х выпускала ряд уникальных клонов ZX-Spectrum и MSX, а после занялась торговлей IBM-комплектующими.

Вторым специалисто-производным был компьютер Радуга, разработанный в том же 1988 году В.Пудовым и В.Тимофеевым в Омском авиационном техникуме. Компьютер Радуга в качестве производственной практики мелкосерийно выпускался учащимися в мастерских техникума для школ области. В этот компьютер цвет был введён уникальным, нигде не повторенным способом. Формат экрана был сохранён 384*256, но добавлено 16 цветов. В компьютере были применены 16 микросхем 32-х килобитных версий ОЗУ К565РУ5. Хотя таким образом компьютер имел 64 Кб; но из них лишь 32 Кб предназначались для программ и данных, ещё 16 Кб доступные процессору содержали графическую информацию (плоскость графики), а в оставшейся 16-ти килобайтовой странице хранилась информация о цвете (плоскость цвета). При этом, процессор не имел прямого доступа к странице цвета, но при занесении процессором байта в экранный буфер (то есть в плоскость графики) содержимое специального регистра цвета автоматически переписывалось в плоскость цвета. При чтении экранного байта байт цвета из другой плоскости автоматически сохранялся в регистре цвета. Если считанный экранный байт затем записать в другое место экрана, то переписывался и цвет. Таким образом при копировании по экрану цветных спрайтов и выводе цветного текста не возникало потерь ресурса процессора на цвет, что очень важно для небыстрого компьютера (во всех остальных компьютерах с тем же цветовым разрешением вывод в цвете замедляет вывод, как минимум, вдвое).

На начальном этапе основным источником программ для пользователей стал журнал «Моделист-конструктор». В нём в виде требующих утомительного ручного ввода дампов было опубликовано базовое системное ПО: «Загрузчик» C000, «Монитор» C800, адаптированный от Радио-86РК, Бейсик А.Волкова, адаптация инструментального пакета «Микрон» от «Радио-86РК» и несколько игр[1]. Редакция журнала программ не создавала и не могла удовлетворить ощущаемый пользователями в первые годы острый программный голод. Впоследствии программное обеспечение, созданное программистами-любителями, распространялась через кооперативы, а также через продажи и обмен на нелегальных радиорынках. Кроме написанных изначально для «Специалиста» графических программ, есть адаптации и от чисто текстовых машин. Наряду с авторскими разработками, 30-40 программ были адаптированы от «Микро-80», «Радио 86РК» и ZX-Spectrum.

Ряд самых известных игр компьютера «Специалист»: ZOO, Land, LodeRunner, Budy, Copter, Sky Scrapper, Saboteur, Digger, Tutanhamon, DTE, Manic-Miner, Jet-Set Willy. Из-за малого объёма оперативной памяти и сложности разработки без наличия дисковода, авторских игр, максимально использующих графические возможности компьютера, было немного, по качеству лучшими были адаптации с «ZX-Spectrum».

Для «Специалиста» было написано 7-8 вариантов базовых резидентных программ (ROM-BIOS) в разных городах страны (некоторые из которых были несовместимы с ПЗУ А.Волкова и не прижились), было адаптировано практически всё системное ПО Радио-86РК, отладчики, (диз-)ассемблеры, макро-ассемблер «Микроши», несколько текстовых редакторов, несколько музыкальных редакторов, синтезатор речи, несколько графических редакторов, программа для трассировки плат и прочие программы для практических целей радиолюбителей.

Языки программирования для компьютера «Специалист»: (макро-) ассемблер, Форт, Паскаль (Паскаль-ЛС), Си (Best-C), Бейсик-интерпретатор (с десяток вариаций). Но без дисковода компиляторы ЯВУ могли использоваться лишь для изучения ЯВУ, а не как серьёзный инструмент. Т.к. в ОЗУ одновременно должен был находиться редактор текста, компилятор, текст программы и буфер трансляции, то можно было странслировать лишь небольшие программы, содержащие не более полутора сотен строк.

В 1989—1992 гг. в Ленинграде, Москве и Магнитогорске (причём независимо) к «Специалисту» был подключен дисковод, хотя это и потребовало нетрадиционных аппаратно-программных решений (так как скорости процессора на такте 2 МГц не хватает, чтобы принять поток данных дисковода в DD-формате). Вначале дисковод был очень дорог и потому доступен лишь единицам, большее применение он получил лишь несколько лет спустя, но уже на «Специалисте» усовершенствованном по варианту MX Л.Афанасьева.

Все выпускавшиеся серийные аналоги были полностью аппаратно совместимы с базовой моделью. Наиболее известный аналог — ПК «Лик».

• Emu80 (автор -Виктор Пыхонин)
• Emu (автор — Дмитрий Целиков)
• SPMX_java (автор — Александр Шевцов)

• Волков А. Ф. Ваш помощник — компьютер // Моделист-конструктор : журнал. — 1987. — № 2, 3, 5, 6, 7. — ISSN 0131-2243.
• Ложкин О. Е. Персональный компьютер «Эрик» // Радиолюбитель : журнал. — 1994. — № 4, 5, 6, 7. — ISSN 0869-0510.

• Сайт о ПК «Специалист» и его клонах
• Компьютерный музей — «Специалист»
• Информация, игры, софт на ПК «Специалист» и ПК «Лик»
• Руководство пользователя ПК «Лик»
•  Игра «Пещера» для «Специалиста» из «Моделиста-конструктора»