article

MOS_Technologies_6581.jpg

MOS Technology 6581/8580 SID (Sound Interface Device) — звуковой процессор, который устанавливался в домашние компьютеры фирмы Commodore International: CBM-II, Commodore 64 и Commodore 128. Это был один из первых процессоров, созданных специально для обработки звука, встраиваемый в домашние компьютеры ещё до наступления эры цифрового звука.

Вместе с графическим процессором VIC-II SID стал тем элементом, что сделал C64 самым продаваемым компьютером в истории, а также, в какой-то степени, «виновен» в появлении демосцены.

На SID есть американский патент № 4 677 890, заявка на который была подана 27 февраля 1983 года, выдан — 7 июля 1987 года. Срок действия патента истёк 7 июля 2004 года.

Разработка

Процессор SID был разработан инженером Робертом Яннесом, позднее основавшим компанию Ensoniq, занимавшуюся цифровыми синтезаторами. Яннес возглавил группу разработчиков в составе собственно Яннеса, двух техников и оператора системы автоматизированного проектирования Applicon (в настоящее время — собственность UGS Corporation), которая начала и завершила разработку микросхемы в течение пяти месяцев во второй половине 1981 года. Яннес имел опыт работы в области «синтезаторостроения» и не следовал шаблонам, принятым в то время для процессоров обработки звука. Вместо этого он хотел получить высококачественный инструмент, вот почему в SID реализованы такие возможности, как 3-х канальный синтезатор с программируемой огибающей ADSR, ранее никогда не использовавшийся в микросхемах для домашних компьютеров.

Роберт Яннес. On the Edge: The Spectacular Rise and Fall of Commodore

Во время разработки особое внимание уделялось точности управления частотой воспроизводимого звука, и SID изначально должен был иметь 32 независимых голоса с одним общим генератором. Однако эта возможность не была реализована из-за нехватки времени, и вместо того, чтобы использовать один генератор с постоянной частотой с последующим разделением частот, разработчики разместили на микросхеме три генератора частоты, получив, таким образом, три независимых голоса, каждый из которых имел собственный генератор уникальной для этого голоса частоты. Другая уникальная возможность, не реализованная в конечном изделии из-за нехватки места — таблица нот (Wave Table) для наиболее распространённых музыкальных инструментов. Поддержку ввода звука Яннес реализовал по собственной инициативе, хотя практически эта возможность и не использовалась. Изделие производилось по 7-микронной технологии, чтобы уменьшить количество брака: пиком прогресса в те времена была 6-микронная технология.

Процессор, как и первый компьютер, его использовавший — Commodore 64, — был готов к началу Consumer Electronics Show, выставки, проходившей в первые выходные января 1982 года. Несмотря на то, что Яннес был не в полной мере удовлетворён результатом, его коллега Чарльз Уинтебл сказал: «Эта штука в десять раз лучше всего, что есть у других, и в двадцать раз лучше, чем следует».

Техническое задание на процессор не было основой при разработке. Скорее наоборот, оно формировалось в процессе разработки, и не все ранее запланированные возможности были реализованы в конечном изделии. Яннес утверждает, что у него был список требований, из которых три четверти были воплощены в жизнь. Это объясняет, почему некоторые технические характеристики для первой версии изделия (6581) не соответствовали действительности. Более поздняя версия (8580) была приведена в соответствие с требованиями. Например, 8580 может выполнить логическое И над двумя огибающими, чего никогда не умел делать 6581. Другая особенность, различающая две версии процессора, спрятана в фильтре: 6581 был весьма далёк от соответствия техническим условиям.

Характеристики

Технические подробности

MOS6581.svg SID представляет собой смешанную — аналоговую и цифровую — интегральную схему. Все управляющие выходы SID’а являются цифровыми, а выходные — аналоговыми. Процессор имеет трёхголосый синтезатор, каждый голос может воспроизводить одномоментно одну из четырёх огибающих: «прямоугольник» с различной продолжительностью импульса (en:square wave) «треугольник» (en:triangle wave), «пилу» (en:sawtooth wave), псевдослучайный шум (но не «белый шум»)). Каждый голос может ring modulation с любым другим голосом, то есть частотный спектр is multiplied and output. Ring modulation, фильтр и возможность программного контроля над переключением между огибающими на высокой скорости и составляют знаменитый характерный звук процессора SID.

Каждый голос может быть пропущен через общий аналоговый, но с цифровым управлением, фильтр с переменными cut-off frequency and resonance, сконструированный так, что используются внешние по отношению к микросхеме ёмкости. Вводимый извне звук также может быть обработан фильтром.

Версии

Как всем должно быть известно, версия 6581 R1 никогда не производилась для рынка. Говорит Яннес: «SID с самого начала получился отличным, он работал. Всё, что нам было от него нужно для этой выставки (Consumer Electronics Show в январе 1982 г.), чтобы его вторая версия тоже работала». Это, по всей видимости, должно означать, что R1 был заготовкой и в действительности производство началось с R2. Вот список известных версий процессора:

  • 6581 R2 — имел на корпусе только надписи «MOS» и «6581»;
  • 6581 R3 — имел на корпусе надписи «6581 R3» или «6581 CBM»;
  • 6581 R4 AR — имел на корпусе надпись «6581 R4 AR»;
  • 6582 A - производился в 1992-м году;
  • 8580 R5 — производился с 1987-го по 1992 год.

Некоторые микросхемы имели маркировку «CSG» (Commodore Semiconductor Group) и логотип Commodore вместо маркировки «MOS». Многие из микросхем с разными маркировками производились в течение одной недели, что означает, что принтеры, наносившие надписи, находились на разных конвейерах.

Музыка и звуковые эффекты в играх

У Commodore 64 был недостаток — низкая скорость загрузки данных с кассеты или гибкого диска, из-за чего пользователю приходилось несколько минут ждать загрузки программы. Поэтому стало традицией, что разработчики игр стали украшать так называемые «загрузчики» () или «интро» с графикой и музыкой (иногда это были даже несложные игры или манипуляции со звуком с помощью джойстика). Комбинация медленной загрузки и отличного звука, возможно, объясняет, почему композиторам, принимавшим участие в работе над играми для Commodore 64, уделялось такое большое внимание.

Среди хорошо известных авторов музыки для игр, писавших для этого процессора можно назвать Мартина Галвея, известного многими композициями, в том числе, для игры Wizball, и Роберта Хаббарда, известного композициями для игр ACE 2, Delta, International Karate, IK+ и Monty on the Run. Также заслуживают упоминания Jeroen Tel (игры Cybernoid и Myth) и Chris Hülsbeck, чья карьера композитора началась с написания музыки для процессора SID и теперь тесно связана с музыкальным творчеством на компьютерах.

Современные разработки

В 1997 году на рынке появился электронный музыкальный инструмент, использующий процессор SID в качестве синтезатора звука. Инструмент назывался SidStation и производился шведской компанией Elektron. К этому времени SID не производился уже много лет, и, как говорят, Elektron скупила все запасы, которые только можно было найти на складах. В 2004 году Elektron на базе Monomachine выпустила секвенсер (Music sequencer} с возможностью подключения клавиатуры. Monomachine содержит несколько синтезаторов, включая и один осциллятор 6581 с кольцевой модуляцией. В отличие от SidStation, Monomachine имитировала генератор 6581, используя цифровой сигнальный процессор.

Примечания

Файл с расширением .SID, более известный как просто SID, это файл, содержащий не только данные о звуке, но и программу для процессора 6502, часто называемую проигрывателем (), необходимую для того, чтобы SID мог воспроизвести звуковые данные. Звук воспроизводится либо самим процессором SID, либо программным эмулятором, имитирующим процессор. The High Voltage SID Collection содержит более 30 000 файлов в формате SID. Эти файлы имеют MIME-тип audio/prs.sid

Литература

  • Appendix O, «6581 Sound Interface Device (SID) Chip Specifications», of the Commodore 64 Programmer’s Reference Guide (see the C64 article).
  • Bagnall, Brian. On The Edge: The Spectacular Rise and Fall of Commodore, pp.231—238,370—371. ISBN 0973864907.

См. также

Статьи на английском языке

Внешние ссылки

История компьютерной техники

Sound Interface Device | MOS Technologies SID | MOS Technology SID | MOS Technology SID | MOS 6581 | SID (microprocesseur) | MOS Technology SID | MOS Technology SID | SID | SID

 

This article is licensed under the GNU Free Documentation License. It uses material from the "MOS Technology SID".

Home Page • arts • business • computers • games • health • hospitals • home • kids & teens • news • physicians • recreation• reference • regional • science • shopping • society • sports • world