Einsteigermodell: Der Atari 400

Atari 400

Inhaltsverzeichnis

Entwicklungsgeschichte

Ursprünglich war der Atari 400 unter der Bezeichnung Candy (dt.: Süßigkeit) nur ein Beiprodukt des Projekts Colleen und sollte als tastaturlose Spielkonsole etwa 1979 oder 1980 das Video Computer System am Markt ablösen – die provisorisch vergebene Modellnummer für dieses Projekt war C7000. Je weiter die Entwicklung von Colleen aber voranschritt, desto mehr war man wohl der Überzeugung, auch aus Candy einen Computer zu machen – dieser sollte sich im Gegensatz zu Colleen aber eher an ein Einsteigerpublikum richten und wurde dann dementsprechend ausgerichtet. 4 kB Arbeitsspeicher, eine leicht zu reinigende Folientastatur, ein Modulschacht statt zwei und nur sehr wenige und unverwechselbare Schnittstellen sollte unerfahrenen Benutzern die Angst vor der Hightech-Maschine nehmen. Ende 1978 wurde der nun Atari 400 genannte Computer in New York erstmals vorgestellt, Anfang 1979 dann auf der Winter CES in Las Vegas. Mittlerweile waren die Speicherpreise so stark gefallen, dass man sich dazu entschied, den 400 entgegen seiner Modellnummer mit 8 statt 4 kB Arbeitsspeicher ab Werk auszurüsten. Im November 1979 erschien der Computer dann zusammen mit dem Kassettenlaufwerk 410, dem BASIC-Modul und der Educational System Master Cartridge auf dem amerikanischen Markt zum Preis von $549. Im Juni 1980 wurde der Preis auf $629 angehoben und das System nun mit 16 kB Arbeitsspeicher, dafür aber ohne Kassettenlaufwerk ausgeliefert. Der Bekanntheitsgrad der Baureihe stieg bis Mitte 1980 derart an, dass Drittanbieter vielversprechende Absatzmöglichkeiten für Hard- und Software witterten. Ein noch weitgehend unerschlossener Bereich für die oft als Spielzeughersteller verspottete Firma Atari war der Bildungssektor, der zu der Zeit von Commodore und Apple dominiert wurde. Hintergrund des Einstiegs Ataris auf den Bildungsmarkt war die Überlegung, dass Schüler*innen und Student*innen bei einer späteren Anschaffung eines Computersystems zum Privatgebrauch eher auf bereits vertraute Systeme zurückgreifen würden – wenn High Schools und Colleges Atari-Computer verwendeten, würden auch die Absolventen später auch darauf zurückgreifen wollen, so die Annahme. Atari vergab spezielle Konditionen an das Bildungswesen und brachte eine Programmreihe namens Atari Talk & Teach Cassette Courseware heraus, außerdem wurde verstärkt auf eine Zusammenarbeit mit der IBM-Tochter Science Research Associates gesetzt, die sich die Förderung von computerbasiertem Unterricht auf die Fahnen geschrieben hat. Bis zum ersten Halbjahr 1981 konnte sich Atari somit als weiterer großer Anbieter von Computersystemen etablieren, im August 1981 erreichte die Baureihe 400/800 erstmals die Gewinnzone. Atari investierte auch viel in den Ausbau des Hardwaresektors, die Fortbildung des Kundendienstes und der Vertragshändler sowie die Softwareunterstützung, wozu eine beinahe monatliche Veröffentlichung hauseigener Software, von Drittherstellern publizierte technische Dokumentationen und die Unterstützung unabhängiger Programmierer via ASAP (Atari Software Acquisition Program) zählten. Auch die Ausrichtung von Programmierwettbewerben und die Gründung der Publikationsplattform Atari Program Exchange (APX) gehörte dazu. Ab August 1981 wurde der 400 dann auch auf den britischen Inseln vermarktet, ab Herbst 1981 in Westeuropa, lediglich in Frankreich musste man wegen der Anpassung an die dortige SECAM-Fernsehnorm noch bis September 1982 warten. In der Bundesrepublik lag der Preis für einen 400/16 bei 1495 DM, das Diskettenlaufwerk 810 kostete 1995 DM, das Kassettenlaufwerk 410 lag bei 289 DM und das BASIC-Modul bei 272 DM. 1981 wurde das Betriebssystem überarbeitet (Atari OS Rev. B) und das BASIC von Fehlern bereinigt. In diesem Jahr konnte Atari rund 300.000 Computer absetzen – etwa zwei Drittel entfielen dabei auf den 400 –, wodurch die Firma zum Marktführer in der Heimcomputerbranche wurde. Im Herbst 1981 wurde der CTIA gegen den GTIA (Graphics Television Interface Adapter) ausgetauscht, der die doppelte Anzahl von Farbschattierungen darstellen konnte. Kunden, die bereits einen 400 mit CTIA gekauft hatten, konnten diesen innerhalb der Garantiezeit kostenfrei, außerhalb der Garantiezeit gegen eine Gebühr von $62,52 umrüsten lassen. Mit dem Erscheinen der XL-Serie im März 1983 wurde die Produktion des 400 im Mai 1983 eingestellt, im November kam der Nachfolger 600XL auf den Markt.

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Bildergalerie

Atari 400
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Aufbau

Mainboard

Das System ist intern recht modular aufgebaut. Im Inneren des 400 befindet sich die große Hauptplatine mit POKEY, den System-ROMs, einem Modulschacht und den Anschlüssen für die Controller, Tastatur, Lautsprecher und die weiteren Platinen. Zu diesen gehört die Prozessorkarte, die den 6502, ANTIC, CTIA bzw. GTIA und die Speicherverwaltung enthält, ein Arbeitsspeichermodul und die "Power Board" genannte Platine mit der Baugruppe zur Signalerzeugung, den SIO- und Netzteilanschlüssen, den Haupt-, Kanalwahl- und Kontaktschaltern und der Betriebsanzeige. Zur Gehäuserückseite zeigt der PITS-Erweiterungsanschluss der Hauptplatine, der für den Normalbetrieb unwichtig, aber für Entwickler interessant ist. Der Modulschacht des Atari 400 kann nur die Atari-Standardmodule verarbeiten, Module mit der Aufschrift "RIGHT CARTRIDGE" sind nicht lauffähig und ausschließlich dem 800 vorbehalten.

Atari 400 Mainboard

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Prozessor: MOS Technologies 6502

Zum Einsatz kommt der bekannte und damals weit verbreitete 8-Bit-Mikroprozessor 6502 von der Commodore-Tochter MOS Technologies. Dieser erschien im Jahr 1975 und war zum Erscheinungszeitpunkt des Atari 400 bereits in anderen Computermodellen wie dem Commodore PET oder dem Apple II zu finden. In der NTSC-Version beträgt der Systemtakt des Prozessors 1,79 MHz, in der PAL-Version 1,77 MHz. Der 6502 kann auf einen Adressraum von 65536 Bytes (64 kB) zugreifen, er besitzt 3510 Transistoren und einen 56 Befehle umfassenden Befehlssatz, der Adressbus hat eine Breite von 16 Bit. Verbaut ist er in einem 40-poligen DIL-Gehäuse (Dual Inline Package). Der Prozessor befindet sich nicht auf der Hauptplatine, sondern auf der separaten Prozessor-Steckkarte.

Atari C014806

Spezialchips

Alpha-Numeric Television Interface Controller (ANTIC)
Der 40-polige ANTIC ist der primäre 2D-Grafik-Coprozessor der 8-Bitter von Atari. Er wurde ab Januar 1977 auf Basis des TIA des Video Computer Systems entwickelt, im August 1977 konnte ein erster handverdrahteter Prototyp präsentiert werden, um den herum dann die Atari Heimcomputer entstanden. Mitgearbeitet haben Joseph Decuir, Francois Michel und Steve Smith unter der Federführung von Jay Miner. ANTIC kümmert sich um die Erzeugung der Grafiken, die an den CTIA-Chip geliefert und von diesem eingefärbt werden. Dabei kann er per DMA auf den gesamten Arbeitsspeicher-Bereich zugreifen – während dieser Zugriffe wird übrigens der Hauptprozessor angehalten. Benutzer oder Computer hinterlegen eine sogenannte "Display List" im Arbeitsspeicher, ANTIC wertet diese dann aus und erstellt daraus dann den Bildinhalt. Bei Erreichen oder Verlassen bestimmter Bildschirmpositionen kann ANTIC Unterprogramme ausführen (Display List Interrupt), wodurch zeilenabhängige Manipulationen der Bildschirmanzeige vorgenommen werden können (beispielsweise das ändern der Farbe). ANTIC unterstützt das Scrolling, der Chip befindet sich auf der Prozessor-Steckkarte.

Atari ANTIC


Color Television Interface Adapter (CTIA)
Der 40-polige CTIA kümmert sich vorwiegend um die Ergänzung der vom ANTIC bereitgestellten Bilddaten. Diese werden in das Hintergrundbild kopiert und einer Kollisionsprüfung unterzogen – eine Methode, die zur vereinfachten Erstellung von Spielen mit interaktiven Objekten und schnellem Spielgeschehen dient. Vom CTIA aus gehen die Bilddaten dann an den HF-Modulator bzw. an die Monitorschnittstelle. Die Farbpalette des CTIA beträgt 16 Farben in jeweils 8 Helligkeitsstufen, was 128 Farbschattierungen entspricht. Der CTIA kümmert sich zudem um die Abfrage der Controllerports und einiger Tasten. Im Herbst 1981 wurde der CTIA durch den GTIA (Graphics Television Interface Adapter, s. Bild) ersetzt, der statt 8 nun 16 Helligkeitsstufen darstellen kann, was dann wiederum 256 Farbschattierungen entspricht. Die ab November 1981 produzierten Computer wurden mit dem GTIA ausgeliefert, ältere Modelle konnten bei den Atari Servicecentern innerhalb der Garantiezeit kostenfrei, außerhalb der Zeit gegen eine Gebühr in Höhe von $62,52 umgerüstet werden. CTIA bzw. GTIA befinden sich auf der Prozessor-Steckkarte.

Atari GTIA


Potentiometer and Keyboard Integrated Circuit (POKEY)
Der 40-polige POKEY ist in erster Linie ein Soundchip, kümmert sichaber auch um die Abfrage der Tastatur und den Betrieb der SIO-Schnittstelle. Er verfügt über vier Tonkanäle mit jeweils einer Rechteckschwigung mit frei einstellbarer Hüllkurve und Frequenz. Einzelne Tonkanäle können paarweise zusammengeschaltet werden. In Zusammenarbeit mit dem Prozessor kann POKEY auch digitalisierte Samples abspielen, die dazu benötigte Rechenleistung des Prozessors ist allerdings recht hoch, weswegen von beispielsweise Sprachausgabe nur sehr selten Gebrauch gemacht wurde. POKEY stellt die verarbeiteten Daten anschließend an den HF-Modulator bzw. die Monitorschnittstelle bereit. Neben den 8-Bit-Computern und der Konsole 5200 findet sich POKEY auch in einigen Atari Arcadespielen sowie in zwei Videospielmodulen für die Konsole 7800 wieder.

Atari POKEY


Memory Management Unit (MMU)
Der zwanzigpolige Speicherverwaltungschip ermöglicht es, auf die Hardwareregister von ANTIC, CTIA/GTIA, POKEY und PIA zuzugreifen und steuert nebenbei die System-ROMs sowie das BASIC-ROM. Bei dieser Modellreihe ist das PORTB-Register (D301/16) eine Eingabeleitung – in den Nachfolgeserien XL und XE ist es eine Ausgabeleitung, worin auch der Grund für die Streichung der Controllerports 3 und 4 in diesen Serien liegt. Die MMU befindet sich auf der Prozessor-Steckkarte.

Peripheral Interface Adapter 6520 (PIA)
Bei diesem Chip handelt es sich um einen Standard-Parallel I/O-Chip aus der MOS 6500-Serie, er ist ein funktioneller Nachbau des 1974 erschienenen Motorola MC6820 aus der 6800-Familie. PIA wurde entworfen, um eine einfache Integration in Bussysteme um die Prozessoren der 6800- und 6500-Familien zu ermöglichen. Dafür stehen 20 Ein- und Ausgabeleitungen bereit, die sich in zwei bidirektionale Busse und vier Steuerleitungen aufteilen. Die 8-Bit-Busleitungen können auch als 16 voneinander unabhängige Einzelleitungen genutzt werden, die Datenrichtung (Ein- oder Ausgabe) ist für jedes Bit einzeln steuerbar. Im Atari 400 ist PIA vor allem für die Ansteuerung der Controllerschnittstellen zuständig.


Arbeitsspeicher

ANTIC und 6502 teilen sich den Speicher in verschieden große Bereiche auf, der Adressraum befindet sich im hexadezimalen System zwischen $0000 und $FFFF. $0000 bis $7FFF ist nur dem Arbeitsspeicher vorbehalten (Minimalkonfiguration 16 kB - bei nur 8 kB bleibt die Hälfte des Adressraums unbelegt, bei einem Ausbau auf 48 kB erweitert sich der Bereich bis $BFFF). Die 8 kB zwischen $8000 und $9FFF, die sich mitten im Arbeitsspeicherbereich befinden, werden bei Einstecken eines Steckmoduls abgeschaltet und stattdessen die dort befindlichen ROMs eingeblendet. Die Adressen der Spezialchips und weiterer Hardwarekomponenten befinden sich zwischen $D000 und $D7FF, darauf folgen die mathematischen Fließkommaroutinen auf $D800 bis $DFFF und das Betriebssystem auf $E000 bis $FFFF. $C000 bis $CFFF ist für ergänzende Systemsoftware vorgesehen, kann bei Bedarf aber auch durch den Arbeitsspeicher genutzt werden. Wird der Computer ohne Steckmodul oder andere Software gestartet, wird das MEMO PAD, ein rudimentäres Textprogramm, geladen. Im Atari 400 befindet sich der Arbeitsspeicher auf einer separaten Steckkarte, für die auf der Hauptplatine ein Steckplatz bereit steht.


Schnittstellen

Neben den vier neunpoligen Controllerschnittstellen und dem internen HF-Antennenanschluss ist die wohl wichtigste Schnittstelle der 8-Bit-Computer von Atari die SIO-Schnittstelle (SIO = Serial Input/Output), sie dient zum Betrieb von intelligenten Peripheriegeräten, die mittels Identifikationsnummern auseinandergehalten werden. Hierbei kommt ein spezielles Übertragungsprotokoll und ein einzigartiger Stecker zum Einsatz. Peripheriegeräte werden in einer Kette hintereinander an die SIO-Schnittstelle angeschlossen (sogenanntes „Daisy Chaining“), wobei manche Geräte als SIO-Endglied ausgeführt sind. Bei den Geräten mit zwei SIO-Buchsen dient eine der Kommunikation des Gerätes mit dem Computer (Serial Bus Input), die andere zum Anschluss und zur Verwaltung eines weiteren Gerätes (Serial Bus Extender). Entwickelt wurde die Schnittstelle von Joe Decuir, der Jahre später auch am USB-Standard mitarbeiten wird. Die verbreiteten Schnittstellen RS-232C (seriell) und Centronics (parallel) konnten am Atari nur durch das Zusatzgerät 850 bereitgestellt werden (wobei Centronics auch beim späteren Erweiterungsmodul XEP80 zur Verfügung steht, das aber nur am Rande).

Atari 400 Schnittstellen
Schnittstellen Atari 400
Schnittstellen-Bezeichnung Schnittstellen-Typ Anschluss für…
Controller 1–3 D-Sub-Buchse männl., 9-polig, ohne Schraubbolzen Controller aller Art
Controller 4 D-Sub-Buchse männl., 9-polig, ohne Schraubbolzen Controller aller Art, Light Pen
SIO Molex-Spezialbuchse männl., 13-polig Peripheriegeräte
Power Hohlstecker-Buchse Netzteil
Television Kabel mit Belling-Lee-Stecker (PAL)
Kabel mit Cinch-Stecker (NTSC)
Fernsehgerät
Cartridge Platinensteckbuchse Steckmodule


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Technische Daten

Prozessor MOS 6502
Taktfrequenz 1,79 MHz (NTSC)
1,77 MHz (PAL)
Arbeitsspeicher ab Werk (RAM) 8 kB (ab Nov. 1979)
16 kB (ab Juni 1980)
über eine Steckkarte, für die ein Steckplatz auf dem Mainboard bereitsteht
Festspeicher (ROM) 10 kB
Betriebssystem Atari OS
Grafikchips Atari Alpha Numeric Television Interface Controller (ANTIC)
Atari Color Television Interface Adapter (CTIA)
(später ersetzt durch den Graphics Television Interface Adapter (GTIA))
Darstellung 12 Grafikmodi von 20×12 bis 320×192
128 (CTIA) bzw. 256 (GTIA) Farbschattierungen, davon max. 16 gleichzeitig
Soundchip Atari Potentiometer and Keyboard Integrated Circuit (POKEY)
Soundkanäle 4 PSG
Tastatur Folientastatur, 57 Tasten + 4 Funktionstasten
Abmessungen B×H×T 34,3 × 10,7 × 29 cm
Gewicht 2540 g
Hersteller USA
Atari, Inc.,
1173 Borregas Ave
Sunnyvale, CA 94089

Hong Kong
Atari-Wong Limited
King Yip Bldg
59 King Yip St
Kwun Tong, Kowloon
Entwicklungsbeginn Januar 1977
Vorstellung 14. Dezember 1978, New York
Im Handel USA November 1979 (400/8)
USA Januar 1981 (400/16)
Vereinigtes Königreich August 1981 (400/16)
Westdeutschland und West-Berlin Oktober 1981 (400/16)
Italien Oktober 1981 (400/16)
Frankreich September 1982 (400/16)
Einstellung der Produktion Mai 1983
Neupreis und Preisentwicklung USA $549 (400/8; 11/79) (entspricht 2022 ca. $2240)
USA $629 (400/8; 6/80) (entspricht 2022 ca. $2260)
USA $499,95 (400/8; 1/81) (entspricht 2022 ca. $1630)
USA $399 (400/8; 6/80) (entspricht 2022 ca. $1300)

USA $629 (400/16; 1/81) (entspricht 2022 ca. $2050)
Vereinigtes Königreich £345 (400/16; 8/81) (entspricht 2021 ca. £1075)
Westdeutschland und West-Berlin 1495 DM (400/16; 10/81) (entspricht 2022 ca. € 1710)
USA $119,95 (400/16; 10/83) (entspricht 2022 ca. $360)
Nachfolger 600XL (November 1983)
Downloads Atari Tech Tip 2  Atari Tech Tip 10  Atari Tech Tip 11  Atari Tech Tip 14  Atari Upgrade Bulletin 1  Atari Upgrade Bulletin 4

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Peripherie

Atari-Modell Art Anschluss per
410 Kassettenlaufwerk SIO (Endglied)
810 Diskettenlaufwerk SIO
815 Doppel-Diskettenlaufwerk SIO
820 Matrixdrucker SIO
822 Thermodrucker SIO
825 Matrixdrucker Atari 850
830 Akustikkoppler Atari 850
835 Analogmodem SIO
850 Schnittstellen-Erweiterung SIO
CX70 Lichtstift Controllerport 4
CX85 Numerischer Tastenblock Controllerport

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Zubehörteile

Atari-Modell Art Anschluss per
CX81 SIO-Kabel SIO
CX86 Druckerkabel Atari 850
CX87 Modemkabel Atari 850
CX88 Terminalkabel Atari 850
CX302 Atari 400 Demonstration Video Tape (VHS)
CX303 Atari 400 Demonstration Video Tape (Beta)

Letzte Seitenbearbeitung: 11. September 2022