Acorn BBC Micro Modell B [Acorn]

Following the BBC Master 128, I now have the next British classic in my collection. The main rival to Sinclair, the BBC Micro Model B was developed by Acorn under the leadership of Tim Curry, a former Sinclair employee, and dominated the market for school computers in England. It used the same chip as the C64, but the BBC stood out for its high level of expandability.

Company history
Chris Curry joined Sinclair Radionics (1976) and was encouraged by Sir Clive Sinclair to co-found the company Science of Cambridge (Soc). In 1978, SoC began selling a microcomputer kit – the MK14 – but failed to secure the desired further development from Sinclair.
In 1978, Curry and Hermann Hauser (a lecturer at Cambridge University) founded the company Cambridge Processor Unit (CPU). In 1979, Acorn Computer Ltd was founded and began developing a 6502-based microcomputer. CPU founded Orbis Ltd. together with Andy Hopper. Following disagreements with Sinclair, Curry left SoC.

The Acorn System 1 was designed by Sophie Wilson, cost 80 pounds and consisted of two circuit boards. This was followed by the expanded and improved System 2, 3, 4 and System 5 (6502 chip running at 2 MHz).
In 1979, SoC began developing the Sinclair ZX80, which prompted Tim Curry to launch the Atom project. He developed the machine in collaboration with Nick Toop. A casing was designed for this purpose, and components from an Acorn System 3 were fitted. The Atom was a relatively successful project.
Subsequently, the decision was made not to move to 16-bit technology just yet, but to design a highly expandable 8-bit computer. One of these expansions was the Tube, an interface capable of integrating a second processor. The Tube was intended to handle the calculations, whilst the 6502 would be responsible for data input and output.

Großen Einfluss hatte die Dokumentation The Mighty Micro in der die bevorstehende Revolution des Microcomputer beschrieben wird. Daraus entstand das BBC Projekt „BBC Computer Literacy Project„. Für das Projekt wurde ein Rechner benötigt, mit dem bestimmte Aufgaben wie Computergrafik, Töne, Musik, Teletext, Steuerung von externer Hardware und künstliche Intelligenz den Zuschauern näher gebracht werden sollte.
Dafür gab es bestimmte Anforderungen die mit Sinclair Research, Newbury Laboratories, Tangerine Computer Systems, Dragon Data and Acorn Computers besprochen wurden.
Zu diesem Zeitpunkt wurde bei Acorn bereits am Atom Nachfolger gearbeitet (Steve Furber and Sophie Wilson). Plötzlich hatten beide Entwickler nur noch vier (!) Tage Zeit einen funktionierenden Prototypen, entsprechend den Anforderungen zu erstellen. Am Schluss machten sie tatsächlich das Rennen und erfüllten die Spezifikationen nicht nur, sondern übertrafen sie auch noch. Dies war der Acorn BBC Micro 🙂

Der BBC Micro
Das erste Gerät der Modellreihe BBC Micro ist 1981 erschienen: Model A – Spitzname „The Beep„. Der Rechner war vor allem in UK sehr beliebt, besonders in Schulen – 80 % der Schulen hatten einen BBC Mikrocomputer. Wie auch bei den anderen Rechnern dieser Zeit, ZX Spectrum and C64, konnte die Nachfrage kaum befriedigt werden, so dass es zum Teil zu großen Wartezeiten kam.
Modell A und Modell B sollten damals 235 bzw. 335 Pfund kosten, diese Preise mussten aber wegen der hohen Herstellungskosten auf 299 bzw. 399 Pfund erhöht werden. Acorn rechnete mit einem Gesamtabsatz von rund 12.000 Einheiten, aber letztendlich wurden mehr als 1,5 Millionen BBC Micros verkauft.

Hardware
Das Modell A bot 16 KB RAM, Modell B 32 KB RAM. Dieser Speicher wurde doppelt so schnell getaktet wie die CPU (2 Mhz 6502/6512) mit abwechselndem Zugriff auf die CPU und den Video-Display-Controller. Dadurch ergaben sich kaum Geschwindigkeitseinbußen. Zu diesem Zeitpunkt war Hitachi der einzige Lieferant für so schnelle DRAM Speicherchips.
Das Gerät enthielt eine Reihe zusätzlicher Eingabe-/Ausgabeschnittstellen: serielle und parallele Druckeranschlüsse; einen 8-Bit-Digital-I/O-Port für allgemeine Zwecke; einen Port mit vier analogen Eingängen, ein Lichtgriffel- und Schalteingang; und einen Erweiterungsstecker (der „1-MHz-Bus“) an den andere Hardware angeschlossen werden kann. Eine Econet-Netzwerkschnittstelle und eine Laufwerkschnittstelle waren optional erhältlich. Auf allen Motherboards war Platz für die elektronischen Komponenten, aber Econet wurde selten montiert. Darüber hinaus ermöglichte eine proprietäre Schnittstelle von Acorn, die als „Tube“ bezeichnet wurde, einen zweiten Prozessor. Von Acorn wurden drei Modelle eines zweiten Prozessors angeboten, die auf den CPUs 6502, Z80 und 32016 basierten. The Tube wurde später in Add-Ons von Drittanbietern verwendet, darunter eine Zilog Z80-Karte und ein Festplattenlaufwerk von Torch, mit dem die BBC-Maschine CP/M-Programme ausführen konnte.
Die Daten konnten auf Kassetten und Disketten gespeichert werden. Für die Unterstützung von Diskettenlaufwerken wird ein Diskettencontroller (WD1772 – in IC78) und ein entsprechendes ROM (DFS, ADFS oder auch Watford) benötigt. Dann steht das DFS (Disc Filing System) mit 100-800 KB pro Diskette bzw. das ADFS (Advanced Disc Filing System) mit 160 – 1280 KB zur Verfügung. Für Grafik bietet der BBC Micro eine Auflösung von 640×256 mit 8 Farben an. Der TI SN76489 Soundchip hat vier Kanäle (mono).

All Acorn Elektron and later BBC computers use BASIC2, whilst earlier computers use BASIC1. If you are unsure which version of BASIC is installed on your computer, simply type REPORT after starting BASIC (following a BREAK or * BASIC) to display the copyright message. If the date is 1981, BASIC1 is installed; 1982 means BASIC2.

B+64 and B+128
On the B+64, the memory was increased to 64 KB. The additional 32 KB was divided into two blocks: 20 KB for the on-screen display (Shadow RAM) and 12 KB of special Sideways RAM.
The B+128 featured a further 64 KB in the form of 4 x 16 KB Sideways RAM banks
However, a fault was introduced in these computers when the Intel 8271 floppy disk controller was replaced with a Western Digital 1770. This caused problems with games and other programmes, which simply could no longer be used.

Wer das Bild meines BBC Micro näher angesehen hat, wird sich evt. fragen was die „Beschädigung“ links neben der Tastatur bedeutet. Wird neben BBC Micro der Begriff „ashtray“ (Aschenbecher) eingegeben wird man fündig 🙂 Hier eine der besten Erklärungen dazu aus dem BBC Stardot-Forum:

Das war für Plug-in-ROM-Karten zur Verwendung im Acorn Speech-System. Obwohl das „Speech Upgrade System“ die Sockel enthielt, wurden keine Plug-in-ROM-Platinen hergestellt.

As a result, various third-party manufacturers produced products that utilised the cut-out instead. In addition to the Viglen ROM cartridge system, there was a ZIF (Zero Insertion Force) socket connected to the motherboard, allowing ROM chips to be swapped from the side without having to remove the cover.

BBC Master
Article on Jungsis Corner

Links
Acorn Computer Forum
BBC Micro FAQ
Identifikation der Seriennummern
3,5“ PC Laufwerk am BBC Micro
Complete BBC Games Archive
Modern Retro Hardware List

Tips
Zuordnung der Seriennummer
Auf der Seite BeebMaster gibt es viele Infos zu Seriennummern der Acorn-Rechner. So lautet die Snr. meines BBC Micro „01-ANB01-3014946“. Dabei bedeutet „ANB01“: Tape only BBC Model B – also das Modell das nur einen Kassettenanschluss zur Verfügung stellt. Die Erweiterung für Diskettenlaufwerke fehlt hier und muss erst nachgerüstet werden.

Summen aus Lautsprecher
Ein offensichtliches Versehen im Herstellungsprozess führte dazu, dass eine beträchtliche Anzahl von „Model Bs“ ein konstantes Summen des eingebauten Lautsprechers erzeugten. Dieser Fehler konnte zum Teil behoben werden, indem ein Widerstand über zwei Pads gelötet wird
http://www.sprow.co.uk/bbc/doctor.htm#bzzzt

Composite to colour
For the BBC Model B, Issue 7, simply close jumper S39, which is located near the BNC socket

Executing Commands
When the computer needs to execute a command, it checks the ROMs from right to left, starting at 15 and working downwards. If no ROM can execute the command, the computer checks the floppy disk drive.

In the five ROM sockets, the OS ROM is usually located on the far left, with the BASIC ROM next to it, followed possibly by a DFS ROM (DiscFilingSystem), and so on.

Sideways ROM
Sowohl beim BBC Micro als auch beim BBC Master gibt es auf dem Motherboard ROM-Sockel (vier beim BBC Micro), die „Sideways ROMs“ aufnehmen. Der BBC Micro wurde mit einem einzigen ROM geliefert, das BBC BASIC enthält. Dem Computer können weitere ROMs hinzugefügt werden, um die Software zu erweitern, die jederzeit verfügbar ist. Der seitliche Adressraum des Electron wurde nur durch Hinzufügen eines Plus-1-Add-Ons oder eines Äquivalents von Drittanbietern verfügbar gemacht. Der Plus 1 führte auch Kassettensteckplätze ein, die als Alternative zum Packen von ROMs in das BBC Master-Design übernommen wurden.

Sideways ROMs made it possible to add new file systems to the operating system (e.g. the Disc Filing System) and for application and utility software. Software supplied as ROMs has two main advantages: it loads immediately and requires very little RAM to run (and can use the dedicated RAM area for swapped-in ROMs, which normal software does not require). This allowed application software to have more working space than would normally be possible, and utilities such as debuggers could work with software stored in RAM.

Sideways RAM
In addition to the ROM, RAM banks can be added to the RAM via the Sideways address space. These can be used either to load and run ROM images from a floppy disk or as additional working space for machine code programmes.

The BBC Model B is hard-wired to prevent writing to the ‘sideways’ area, so a write signal must be sourced from elsewhere. The methods vary, but the two most common are: removing chips from the board and placing them on an expansion board that occupies the chips’ original sockets, and: installing a RAM module into a ROM socket, with a flying lead connected to a write signal somewhere on the board.

Das 64-kB-Modell B + hatte 12kB „speziellen“ Sideways RAM. Dieser verwendete die seitliche Adresse, wurde jedoch vom oberen Bit des ROM-Auswahlregisters ausgewählt und konnte nicht zum Laden von ROM Images verwendet werden. Das 128-kB-Modell B+ hatte eine Erweiterungsplatine mit 64 kB „regulären“ Sideways RAM zusätzlich zu den 12kB „speziellen“ Sidewayas RAM auf der Hauptplatine.

Der BBC-Master verfügte über 64kB regulären Sideways-RAM und konnte mit Motherboard-Links konfiguriert werden, welche Banken ROM und welche RAM waren. Darüber hinaus hatte er 4kB „speziellen“ Sideways RAM und 8kB RAM über das Betriebssystem. Anders als beim B+, wo der „spezielle“ Sideways RAM für Benutzeranwendungen zur Verfügung stand, wurden diese Speicherbereiche auf dem Master als Arbeitsbereich für Betriebssystem und Diskettensystem verwendet.

The cartridge sockets on the Electron were originally intended to be used solely for ROMs, much like on the BBC Micro. The Master slots replace the READY signal with an R/W signal, meaning that RAM can also be inserted into the external cartridge sockets.

Sideways expansion
Acorn MOS supports up to 16 Sideways banks. Due to limited space on the motherboard, additional Sideways sockets were provided by third-party expansion cards. Some boards, such as the Watford Electronics Sidewise board, also offered the option of permanent, battery-backed RAM. This allowed developers to test the new Sideways ROM software without having to burn an EPROM for every attempt. A write-protect switch could be used to prevent the contents of the Sideways RAM from being altered.