OCS
Wikipedia
Commodore Amiga Original Chip Set (OCS) on piirisarja, jota käytettiin vanhimmissa Amiga-tietokoneissa, vuoden 1985 Amiga 1000:sta eteenpäin. Sen seuraajina olivat vaatimattomasti paranneltu ECS-piirisarja (Enhanced Chip Set) ja suuresti paranneltu AGA-piirisarja (Advanced Graphics Architecture)
Alkuperäinen piirisarja esiintyi Amiga 1000:ssa, Amiga 2000:ssa ja Amiga 500:ssa.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Yleiskatsaus piireihin
Piirisarja, joka antoi Amigalle sen tunnusomaiset graafiset ominaisuudet, koostui kolmesta erikoispiiristä, Agnus, Denise, ja Paula. Gary-piiri oli virallisesti osa piirisarjaa, mutta siihen viitataan harvemmin, koska se oli ei-ohjelmoitava I/O-piiri. Kahta CIA-piiriä (Complex Interface Adapter) ei myöskään lasketa mukaan piirisarjaan, sillä niitä käytettiin jo aikaisemmin Commodore 64:ssa ja 128:ssa, eli aikaa ennen Amigaa.
- Agnus – toimi piirimallin keskuspiirinä. Se valvoi kaikkea pääsyä Chip-muistiin sekä suorittimelta että muilta piireiltä, käyttäen monimutkaista tärkeysjärjestystä. Se sisälsi myös blitterin ja copperin. Alkuperäinen Agnus pystyi osoittamaan 512 kilotavua Chip-muistia. Myöhempi versio piiristä, Fat Agnus, pystyi osoittamaan megatavun verran Chip-muistia.
- Denise – näyttösuoritin. Ilman ylipyyhkäisyn käyttöä, näytön erottelukykynä oli 320 (lowres) tai 640 (hires) pikseliä leveä ja 200 (NTSC) tai 256 (PAL) pikseliä korkea. Se tuki myös lomitettua kuvaa, joka tuplasi pystytarkkuuden. Väritarkkuus oli valittavissa 2—32 värin välillä (1—5 bittitasolla), erityinen kuudennen bittitason nk. "Extra-HalfBrite"-moodi ja Hold and Modify -moodi, jossa kaikki 4096 värisävyä pystyttiin näyttämään kerrallaan (tosin alhaisella näyttötarkkuudella). Denise tuki myös kahdeksaa spriteä, ¼ pikselin hienovieritysmoodia ja kaksoisgrafiikkapintaa.
- Paula – pääasiassa äänipiiri; 4 itsenäistä laitteistopohjaisesti miksattua 8-bittistä PCM-äänikanavaa 65:llä äänivoimakkuustasolla ja näyteottotaajuus noin 20 Hz—29 kHz. Paula myös tulkkasi digitaalisen joystickin, analogisen joystickin ja hiiren signaalit, salli piirisarjan lähettää suoritinkeskeytyksiä ja hoiti levyaseman.
[muokkaa] Agnus
Piirisarjan vääntövoiman keskeisenä tekijänä on se, että kaikki operaatiot ovat tahdistettuja kuvasignaalin kanssa. Tämä sisältää pääsyn sisäänrakennettuun keskusmuistiin, joka tunnetaan nimellä "Chip RAM", sillä pelkästään piirisarjalla on suora pääsy siihen. Suoritin ja piirisarjan muut jäsenet joutuvat pyytämään Agnukselta pääsyä. Järjestelmäarkkitehtuurisesti tämä tunnetaan nimellä suora muistinkäyttö (DMA - Direct Memory Access), ja Agnus on tässä tapauksessa muistiohjain (DMA-ohjain).
Agnus omaa monimutkaisen prioriteetti-pohjaisen muistinkäsittelymenetelmän. Esimerkiksi bittitason tiedonhaut ovat paljon tärkeämpiä kuin blitterisiirrot. Nimittäin alkuperäinen Amigoiden suorittimena toiminut Motorola 68000 pystyi käsittelemään muistia vain joka toisella kellojaksolla; Agnus pyörittää järjestelmää, jossa aikakriittiset erikoispiirit saavat parittoman kellojakson ja suoritin parillisen — suoritin ei jää muistikäsittelyn ulkopuolelle ja näytä siten hidastuvan. Aikakriittiset erikoispiirien toiminnot, kuten blittersiirrot, voivat kuitenkin käyttää käyttämättömät parilliset ja parittomat kellojaksot ja jos "BLITHOG" (blitter hog) -lippu on merkitty, Agnus käyttää jopa parillisetkin kellojaksot suorittimelta blitterin hyödyksi.
Agnuksen ajoitukset mitattiin 280 nanosekunnin "värikelloissa". Tämä oli suoraan verrannollinen kahteen lowres-pikseliin (140ns) tai neljään hires-pikseliin (70ns). Kuten Denisen, nämä ajoitukset suunniteltiin kodin televisioita varten ja ne voidaan tahdistaa ulkoiseen kellolähteeseen.
[muokkaa] Blitter
Blitteri — "blit" on lyhenne sanoista "block image transfer" (tai bit blit). Blitteri on muistisiirron ja loogisten operaatioiden rinnakkaisyksikkö. Sillä on kolme toimintatilaa: muistiosioiden kopiointi, niiden täyttäminen (esim. polygonin täyttö) ja viivojen piirtäminen.
[muokkaa] Copper
Copper on lyhenne sanasta "co-processor" (apusuoritin), se on ohjelmoitava äärellinen automaatti. Sen kytkeytessä päälle, sillä on kolme vaihetta: se joko lukee käskyn, suorittaa sen tai odottaa tiettyä videosignaalin kohtaa. Copper ajaa ohjelmaa nimeltä copperlista rinnakkain keskussuorittimen kanssa. Se on tahdistettu videosignaalin kanssa ja sitä voidaankin käyttää useiden toimitusten tahdistamiseen videosignaalin kanssa. Yleensä copperia käytetään videoulostulon ohjaamiseen, mutta sillä voidaan kirjoittaa tietoa mihin tahansa piirisarjan rekisteriin ja siten käyttää äänirekisterien asettamiseen tai suoritinkeskeytyksiin.
[muokkaa] Denise
Denise ohjaa kuva-ajoituksia, mutta se voidaan myös tahdistaa ulkoiseen kuvasignaaliin. Denise on ohjelmoitu noutamaan tasomaista kuvatietoa 1—5 bittitasolta ja kääntää ne värihauiksi. Bittitasojen lukumäärä on mielivaltainen, joten jos 32 värisävyä ei tarvita, 2, 4, 8 tai 16:ta voidaan käyttää sen sijaan. Bittitasojen (ja erottelutarkkuutta) voidaan vaihtaa lennosta copperin avulla. Tämä sallii Chip-muistin erittäin säästeliään käytön. Olemassa on myös kuudes bittitaso, jota voidaan käyttää erityistiloihin:
- Extra-HalfBrite (EHB) – jos pikseli asetetaan kuudennelle bittitasolle, tavallisen 32-värisen pikselin kirkkaus puolittuu.
- Hold and Modify (HAM, HAM-tila) – jokainen 6-bittinen pikseli käsitetään kahtena ohjausbittinä ja neljänä databittinä. Neljä mahdollista ohjausbittiä ovat "aseta", "muokkaa punaista", "muokkaa vihreätä" ja "muokkaa sinistä". "Aseta"-bitin avulla 4 databittiä toimivat tavallisena 16-värisenä värihakuna. "Muokkaa"-bittien avulla edellisen pikselin punaista, vihreää tai sinistä komponenttia muokataan datan arvoon ja pikselin kaksi edellistä komponenttia säilytettään. Tämä sallii kaikkien 4096 värisävyn näyttämisen yhtäaikaisesti.
- Kaksoisgrafiikkapinta (dual playfield) – sen sijaan että näytettäisiin pelkästään yhtä grafiikkapintaa, kaksi 8 värisävyn pintaa (3 bittipintaa kummassakin) piirretään toisensa päälle. Niitä voidaan vierittää itsenäisesti ja päällekkäisen pinnan taustaväri "loistaa" alla olevalle pinnalle.
[muokkaa] Paula
[muokkaa] Ääniominaisuudet yleisesti
Paula tarjoaa käyttäjälle stereo-äänen ja ohjelmoijalle 4 DMA-pohjaista 8-bittistä äänikanavaa. Kaksi DMA-kanavaa yhdistetään vasempaan ääniulostuloon ja toiset kaksi oikeaan. Kanavat yhdistetään toisiinsa yhteenlaskemalla niiden arvot.
Laitteiston tukema näytteistystaajuus ylettyy 28867 hertsiin. Äänilaitteiston toiminnallisuus liittyy läheisesti kuvalaitteiston ajoituksiin sillä tavalla että uusi näytepari voidaan hakea jokaisen piirretyn vaakaviivan aikana. Tästä syystä on mahdollista tuplata maksiminäytteenottotaajuus ECS/AGA-koneissa valitsemalla sopiva näyttötila, jossa vaakaviivojen määrä on kaksinkertainen. DMA-pohjaisen soittamisen lisäksi on mahdollista käyttää ohjelmistopohjaista näytteistystä, jolloin DMA:ta ei käytetä. Tällöin ei rajoituta 28867 hertsin näytteenottotaajuuteen tai kuva-ajoituksiin, mutta suoritinaikaa kuluu suoraanverrannollisesti näytteenottotaajuuteen nähden.
Lisäksi laitteisto sallii kahden kanavan kytkemisen yhteen siten että toinen kanava muokkaa toisen kanavan taajuutta tai voimakkuutta. Tätä mahdollisuutta voidaan käyttää tremolo- tai vibrato-efektien saavuttamiseen, mutta niin harvoin tehtiin.
Laitteisto sisältää myös analogisen alipäästösuotimen, jonka tarkkoja tietoja ei tunneta. 7 kHz:n kohdalla suodin vaimentaa volyymitasoa ainakin 15 desibelin voimalla. Suodinta voidaan käyttää kaikilla kanavilla yhtä aikaa niin halutessaan. Laitteistopohjaisilla kanavilla ei ole erillisiä suotimia.
[muokkaa] Levyasemaohjain
Levyaseman ohjaus on Paulan vastuulla. Paula tarjoaa ohjelmoijalle sekä DMA- että rekisteripohjaisen I/O:n. DMA-pohjainen I/O on yleisin käytetty siirtotapa sekä lukemiseen että kirjoittamiseen. Paula tukee sekä GCR- että MFM-koodattuja levyjä.
Tavallisesti levykkeelle kirjoitettiin 80 sylinteriä. Sylinteri tarkoittaa kahta uraa jotka ovat levyn eri puolilla. Jokainen ura koostuu 11 sektorista ja jokainen sektori on 512 tavua. Tämä tekee yhteensä 880 KiB. Nämä arvot eivät ole kuitenkaan kiinnitettyjä Paulan puolesta, vaan ohjelmoija voi halutessaan nostaa tai laskea niitä. Amiga-käyttöjärjestelmälle oli saatavilla levyajureita, jotka käyttivät levystä jopa 984 KiB (82 sylinteriä, 12 sektoria). Toimivuus ei kuitenkaan ole taattu Commodoren puolesta mikäli 880 KiB raja ylitetään.
