Apple ][

Apple ][ – to kolejny komputer stworzony przez Apple. Swoją premierę miał w kwietniu 1977 roku. Komputer ten, podobnie jak jego poprzednik, został zaprojektowany przez Steve’a Wozniaka. Początkowo montowany był w pierwszej siedzibie firmy z Palo Alto – garażu Steve’a Jobs, następnie w fabryce Apple w Teksasie. Apple ][  był pierwszym komputerem potrafiącym generować kolorowy obraz. Apple ][ powstał w wyniku ewolucji Apple I – Wozniak miał w głowie pomysły, jak rozbudować swój projekt komputera osobistego. Chciał, aby komputer chodził wydajniej mimo tego samego procesora MOS 6502, żeby komputer posiadał pamięć obrazu z prawdziwego zdarzenia oraz by generowany obraz był kolorowy – bardzo zależało mu na uruchomieniu gry Breakout – napisanej po raz pierwszy przez Wozniaka, gdy pracował w Atari. Kolejnym celem było dodanie możliwości rozszerzenia pamięci RAM do 48k na płycie lub 64 przy użyciu kart rozszerzeń. W Apple ][ znalazł się także wbudowany głośniczek, złącza do podłączenia głośników oraz aż 8 slotów rozszerzeń na urządzenia zewnętrzne.

Druga generacja komputera z  jabłuszkiem na obudowie była jednocześnie pierwszą, której obudowa była przystosowana do obsługi beznarzędziowej. Na pomysł ten wpadł sam Steve Jobs,  który chciał, aby była ona lekka, wykonana z tworzywa sztucznego i łatwa do otwarcia, mimo iż wiązało się to z wyższym kosztem urządzenia. W przeciwieństwie do większości sprzedawanych wówczas komputerów, które były w ciężkich, blaszanych skrzynkach, często z tabliczką „Nie otwierać! Nie zawiera części wymagających konserwacji. Zerwanie plomby oznacza utratę gwarancji!”,  Jobs uważał, że obudowa powinna dać się otworzyć bez użycia narzędzi. Aby zapobiec ewentualnym wypadkom, we wnętrzu obudowy umieszczona została dioda sygnalizująca obecność napięcia zasilania. Ponadto Jobs wybrał kolor obudowy (beżowy) i klawiszy kierując się względami estetycznymi. A ponieważ denerwował go szum wentylatorów, Apple II nie posiadał takowego (w związku z czym konieczne były liczne szczeliny zapewniające odpowiednią cyrkulację powietrza). Nawet śruby nie były widoczne, gdyż zostały umieszczone na spodniej stronie obudowy. Poważnym problemem było ciepło generowane przez zasilacz. Klasyczny zasilacz na bazie transformatora i prostownika wytwarza znaczne ilości ciepła. Jeden z inżynierów – pracujący wcześniej dla Atari Rod Holt – wynalazł, zmuszony zaistniałą sytuacją, zupełnie inne, niespotykane wcześniej w informatyce rozwiązanie, charakteryzujące się dużo mniejszymi stratami energii i tym samym wydzielające odpowiednio mniej ciepła, czyli zasilacz impulsowy.

Pierwszym problemem, z którym podczas projektowania nowej maszyny spotkał się Woz, był modulator RF. Steve miał co prawda projekt modulatora, który jednakże nie mógł otrzymać certyfikatu FCC, ze względu na to, iż zakłócał odbiór sygnału wizyjnego w odległości 100 metrów. Pod wpływem Jobsa, zakupili modulator od firmy M&R Electronics. Apple ][ sprzedawany był razem z kosztującym ok. $30 adapterem „Sup’R’Mod” umożliwiającym podłączenie do komputera odbiornika TV. Jobs obiecywał szefowi M&R, Marty Spergel’owi, że będzie on sprzedawał min. 50 sztuk miesięcznie. Po latach Spergel wyliczył, że łącznie sprzedał około 400 000 sztuk tego urządzenia.

Prezentacja Apple ][ miała miejsce w kwietniu 1977 roku podczas First West Coast Computer Fair.  W momencie premiery nowe dziecko Woz’a stało przed podświetlonym od tyłu olbrzymim logiem Apple. Chociaż stoisko było mniejsze od wielu innych, prezentowało się bardzo profesjonalnie w porównaniu z mało oryginalną konkurencją. Ponadto, dzięki temu, że Apple zgłosił się jako jeden z pierwszych, miał stanowisko zaraz przy wejściu, przez co każdy zwiedzający musiał obok niego przejść. Do ostatniej chwili usuwano wykryte usterki (np. problem z gromadzącymi się ładunkami elektrostatycznymi powodującymi zawieszanie komputera po ok. 20 minutach pracy czy też skazy na plastikowych obudowach), powielano kasety z oprogramowaniem. Na wystawionych ekranach prezentowana była kolorowa grafika (program demonstracyjny został napisany przez Chrisa Espinosę i Randy Wiggintona), na co wielu odwiedzających patrzyło z zaskoczeniem. Mimo niekoniecznie przychylnych opinii prasy fachowej (Dr. Dobb’s Journal) lub zgoła niezauważeniu (Byte), w ciągu trzech miesięcy po wystawie Apple otrzymał około 300 zamówień na Apple ][. Cena $1 298 za system z 4 kB RAM bez monitora i magnetofonu, była dwa razy wyższa od konkurencyjnego Commodore PET (także bazującego na procesorze 6502, kosztował $595) czy Tandy TRS-80 (z procesorem Z80, $600), obydwa z monitorem i magnetofonem w zestawie. Mimo to Apple ][ posiadał znaczącą przewagę – mógł być rozbudowywany. Stał się bardzo szybko systemem dla ambitnych użytkowników. Nikogo z nich nie zrażał fakt, że podręcznik składał się z zaledwie 30 stron okraszonych ręcznymi dopiskami Wozniaka. Dopiero w 1978 roku wydany został porządny podręcznik, tzw. „Red Book”, gdyż Jobs stwierdził, że o jakości sprzętu świadczy również jego dokumentacja. Nowy podręcznik stanowił klasę samą w sobie i wzór do naśladowania dla wielu innych firm.

Markkula i Jobs słusznie uważali, że zdobędą nowych klientów, jeżeli zaoferują tanie, szybkie i skuteczne rozwiązanie problemu pamięci masowej. Przy takich założeniach w grę wchodziła wyłącznie pamięć dyskowa. Napęd dyskietek stał się priorytetem. Wozniak rozpoczynając pracę nad nim, nie wiedział nic na temat interfejsów do napędów dyskietek i metod zapisu danych na dyskach. Jako pierwszą rzecz, przeczytał podręczniki do napędu dyskietek firmy Shugart (był to standard, który utrzymał się w PC do późnych lat 90) i North Star. Wozniak zrozumiał zasadę działania, uważał jednak, że dotychczasowe rozwiązanie zawiera zbyt dużo komponentów sprzętowych. To co Shugart realizował przy pomocy złożonego kontrolera napędu dyskietek, układów złącza oraz procedur systemu operacyjnego, zamierzał osiągnąć na drodze programowej. Software był tańszy, powstawał w głowie Wozniaka i nie wymagał kupowania kosztownej elektroniki. Ówczesne napędy były „hardsectored”, tzn. początek każdego sektora był oznaczony przez dziurkę w nośniku – umożliwiało to odpowiednią synchronizację i pozwalało kontrolerowi napędu określić jaki sektor znajduje się aktualnie pod głowicą. Wozniak zastosował inne rozwiązanie. Elektronika napędu zamiast szukać dziury w nośniku oczekiwała na określoną sekwencję bitów, którą uznawała za początek sektora. Zamiast używać dedykowanego (=drogiego) układu na kontrolerze, który realizowałby samodzielnie rozkazy odczytu lub zapisu poszczególnych sektorów wysyłane przez procesor, Wozniak poszedł inną drogą. Kontroler dysku w Apple ][ to w zasadzie jedynie konwerter zamieniający analogowy sygnał z głowicy dysku na postać cyfrową lub odwrotnie. Strumień odczytanych bitów jest poddawany analizie przez CPU i zapisywany w postaci bajtów do pamięci, a przy zapisie generowany przez CPU strumień bitów jest kierowany bezpośrednio do głowicy zapisującej dane na dysku. Także napęd pozycjonowania głowicy jest sterowany bezpośrednio przez CPU. Cztery bity wysyłane przez procesor po przejściu przez układy pomocnicze sterują bezpośrednio czterema cewkami silnika krokowego. Dzięki zastąpieniu drogiej elektroniki sprytnym softwarem, kontroler i współpracujący z nim napęd były bardzo proste i tanie. Ciekawostką jest, że po wykonaniu pierwszego prototypu płytki kontrolera Wozniak stwierdził, że zawiera ona zbyt wiele krzyżówek, które trzeba było ręcznie mostkować przewodami. Poświęcił dwa dni, przeprojektował płytkę i pozostały już tylko trzy mostkowania. Zaczął jeszcze raz od początku i osiągnął rezultat, w którym nie było żadnego mostka. Design tego układu do dzisiaj jest uważany przez elektroników za błyskotliwy i stanowi doskonały wzór do naśladowania. Wozniak stwierdził później, że coś takiego było możliwe jedynie dlatego, że zarówno projekt układu jak i płytki wykonywała jednocześnie jedna osoba. Dwóch ludzi nie osiągnęłoby takiego rezultatu.

Oprogramowanie (Integer BASIC) Wozniak pisał w asemblerze przy współudziale Randy Wiggintona w grudniu 1977. Woz chciał zdążyć na Consumer Electronics Show rozpoczynające się w pierwszym tygodniu 1978 r. w Las Vegas. Wozniak i Wigginton pracowali nad systemem do ostatniej chwili przez całą noc. Kiedy skończyli, w dniu otwarcia ekspozycji, była 6 rano. Randy zaproponował wykonanie kopii bezpieczeństwa dysku. Niestety, okazało się, że pomylili się i skopiowali zawartość pustej dyskietki na dyskietkę z właśnie opracowanym systemem. Na szczęście po półtorej godziny udało im się odzyskać utracone dane i mogli zaprezentować nowy produkt na wystawie. BASIC zaprojektowany przez Wozniaka posiadał jedną, aczkolwiek poważną wadę – nie potrafił wykonywać obliczeń zmiennoprzecinkowych (stąd w nazwie Integer – w programowaniu oznacza on liczbę całkowitą). Po kilku miesiącach Apple po raz pierwszy skorzystało z usług, malutkiej wówczas firemki z Alberquerque, Microsoftu, który zaprojektował dla nich wersję systemu BASIC pozbawioną mankamentu. Apple nie chciało zgodzić się na nazwę Microsoft BASIC, dlatego product nazwano Applesoft BASIC. Oprogramowanie dla Apple ][ kosztowało firmę z Cuppertino 21000 USD.

Tuż przed premierą Apple II, Mike Markkula, jeden z inwestorów Apple,  kazał Wozniakowi iść do urzędu patentowego i zastrzec kości pamięci ROM oraz wszelkie układy które zawierały jakikolwiek kod. Wozniak w sumie uzyskał pięć patentów (na ROM, system wyświetlania grafiki, system odświeżania grafiki, generowanie kolorów oraz współpracę pamięci DRAM). Było to bardzo istotne podczas przyszłych procesów z producentami klonów Apple II.

Apple ][ sprzedawany był nie jako sama płyta główna, ale już jako kompletny komputer. Wystarczyło podłączyć go do telewizora, dać mu kilka voltów prądu i włączyć. Oprócz komputera w pudełku znaleźć można było instrukcję obsługi,  podręczniki do programowania oraz kasety magnetofonowe zawierające przykładowe oprogramowanie i gry. Do zestawu Apple dodawało także dwa gamepady, a w późniejszym okresie winylową torbę transportową.

Pisząc o Apple II nie można także zapomnieć o pierwszym programie, który pozwolił zdobyć popularność danej platformie tzw. Killer app – w przypadku Apple II był to VisiCalc – pierwszy arkusz kalkulacyjny.

Apple II był komputerem, który w historii Apple sprzedawał się przez najwięcej lat. W przeciągu tych 15 lat na rynku pojawiło się kilka zmodyfikowanych wersji komputera:
Apple II Plus
Apple IIe
Apple IIc
Apple IIGS
Apple IIc Plus
Apple IIe Plus

Specyfikacja techniczna:

Procesor MOS 6502 @ 1.16 MHz
Pamięć RAM 4 kB rozszerzalne do  64kB
Wejście Wbudowana klawiatura
Magnetofon
Stacja Dyskietek
Wyjście Obraz 40×25 @ 60 Hz
Mangetofon
Stacja dyskietek
System Operacyjny Brak (Integer Basic lub Applesoft Basic ładowany z dyskietki)