KIM-1

KIM-1
Typ	Heimcomputer
Hersteller	MOS Technology
Neupreis	1976: 245 US$, 1978: 179,97 US$
Erscheinungsjahr	1976
Produktionsende	1981
Prozessor	6502 @ 1 MHz
Speicher	1 KByte RAM, 2 KByte ROM
OS	TIM, KIM
Sonstiges	Nachfolger: PET 2001

Der KIM-1 (abgekürzt für Keyboard Input Monitor) von MOS Technology war ein rudimentärer Heimcomputer ohne Gehäuse, der 1976 auf den Markt gebracht wurde. Nach der Übernahme von MOS Technology durch Commodore wurde das Gerät unter dem CBM-Label in ansonsten nahezu unveränderter Form noch bis 1981 produziert, und erst mit dem Erscheinen des VC20 aus dem Programm genommen.

Geschichte

Der KIM-1 wurde vom Ingenieurteam um Chuck Peddle und Bill Mensch im Jahr 1976 in erster Linie als Entwicklungs- und Demonstrationssystem entworfen, um damit den im Jahr zuvor vorgestellten Mikroprozessor MOS 6502 im Detail präsentieren zu können, sowie den Hard- und Softwareentwicklern anderer Firmen die Möglichkeit zu bieten, die neue CPU ausgiebig zu testen und kennenzulernen. Zur Überraschung seiner Entwickler wurde der äußerst spartanisch ausgestattete Computer trotz seiner begrenzten Möglichkeiten jedoch innerhalb kürzester Zeit vor allem im Hobbybereich sehr populär. Statt wie ursprünglich geplant nur einige Dutzend Entwicklersysteme zu produzieren, lief die Herstellung des Computers unter der Regie des neuen Hausherren Commodore aufgrund der guten Verkaufszahlen am Ende über mehr als 5 Jahre.

Hardware

Der KIM-1 besteht im wesentlichen nur aus einer einzelnen gedruckten Leiterplatine mit einer 6502-CPU, zwei 6530-Multifunktionschips und 1 KByte ($0000-$03FF) + 128 Byte ($1780-$17FF) RAM. Die vorhandene Logik zur Adressdekodierung macht es einfach vier weitere 1 KByte-Erweiterungen für den Speicherbereich von $0400 bis $16FF nach dem Muster des bereits auf der Platine vorhandenen Speichers hinzuzufügen, womit dann 6 KByte zusammenhängender Arbeitsspeicher verfügbar ist. Für Erweiterungen im Adressbereich $2000 bis $FFFF braucht man zusätzliche Logik, die dafür sorgt, dass die Adressdekodierung auf der Hauptplatine inaktiv ist. Noch etwas komplizierter ist RAM der die Adressen $FFFA-$FFFF beinhaltet, weil zumindest $FFFC/$FFFD direkt nach dem Einschalten Adresse enthalten muss, an der der Prozessor anfängt Programme abzuarbeiten. So eine RAM-Erweiterung bräuchte also Logik um diese Adressen zu erkennen, und zu signalisieren, dass dafür weiterhin die Hauptplatine zuständig ist. Ein typischer RAM-”Voll”-Ausbau mit Platinen von MOS sind deshalb 48 KByte ($2000-$DFFF) mit dem Motherboard KIM-4 und 6 × 8 KByte KIM-3 Platinen.

Neben RAM lässt sich das System beispielsweise auch mit I/O-Bausteinen, ROMs oder EPROM-Programmierern erweitern, die über den Adressbus angesprochen werden.

Zur Programmierung und Interaktion mit dem Benutzer ist eine hexadezimale, taschenrechnerähnliche Tastatur mit 23 Tasten und einem Schalter, und ein einzeiliges, sechsstelliges Display aus 7-Segment-LEDs, sowie eine serielle Schnittstelle vorhanden.

Ein offizielles Gehäuse existierte nicht, auch die Stromversorgung muss extern per geeignetem Transformator angeschlossen werden. Über zwei seitlich aus der Platine herausgeführte Schnittstellen kann auf den Prozessor und die beiden I/O-Chips zugegriffen werden. Über diese Schnittstellen wird z.B. der Anschluss externer Kassettenlaufwerke zur Datenspeicherung realisiert. Dort ist ebenso die serielle Schnittstelle um Fernschreiber, Lochstreifenleser und -stanzer, oder Terminals, anzuschließen.

Software

Der Computer verfügt aufgrund der geringen Speicherkapazität von lediglich 2 KByte ROM über keine integrierte Programmiersprache. Das Betriebssystem besteht im wesentlichen nur aus den in je einem der beiden 6530-Chips gespeicherten Programmen KIM (Keyboard Input Monitor) und TIM (Terminal Input Monitor), welche die Ansteuerung von Tastatur, Display, Kassettenlaufwerk und Ein- und Ausgabe über die serielle Schnittstelle übernehmen.

Im Laufe der Zeit wurden von verschiedenen Herstellern diverse Programme für den KIM-1 angeboten, darunter auch Spiele wie beispielsweise Microchess (Schach), welche erstaunlicherweise zumeist auch ohne die nachträgliche Ausstattung mit einem TV- oder Monitoradapter nur mittels des integrierten LED-Displays und den serienmäßigen 1 KByte RAM funktionierten. Als einer der ersten Computer konnte der KIM-1 auch mit Tiny BASIC, einem vereinfachten und damit platzsparenden BASIC-Dialekt betrieben werden. Dies setzte allerdings eine Speichererweiterung auf mindestens 4 KByte RAM voraus. Mehr RAM braucht Microsofts MOS TECH 6502 BASIC V1.1, das auf Kassette vertrieben wurde, und im wesentlichen der ersten BASIC-Version für den PET ohne die Commodore-Erweiterungen entspricht. Der BASIC-Interpreter ist 8,6 KByte gross, man braucht also mindestens 16 KByte RAM um damit arbeiten zu können.

Zubehör (Auszug)

K-1008 Visable Memory Board

K-1032 Memory Expansion Board

Aufgrund der bald recht großen Verbreitung des KIM-1 entstand ein relativ umfangreiches Zubehörangebot rund um das System. Vom Hersteller MOS selbst wurden in erster Linie die folgenden Hardwareerweiterungen angeboten :

• KIM-2 Memory Expansion Board, 4 KByte RAM Speichererweiterung für den Adressbereich $2000 bis $EFFF in 4 KByte-Schritten konfigurierbar.
• KIM-3(b) Memory Expansion Board, 8 KByte RAM Speichererweiterung für den Adressbereich $2000 bis $DFFF in 8 KByte-Schritten konfigurierbar.
• KIM-4 Motherboard, Schnittstellenerweiterung (6 Steckplätze) in etwa vergleichbar mit einem Expansionsport-Expander beim C64.
• KIM-5 Resident Assembler/Editor, Assembler-/Texteditor-Board (im ROM für den Adressbereich $E000 bis $FFFF) zur Nutzung am KIM-4
• KIM-6 Prototyping Board unbestückte Erweiterungskarte

Der Hersteller Micro Technology Unlimited (MTU) hatte unter anderem folgende Karten im Angebot:

• K-1008 Visable Memory Board 8 KByte RAM Speichererweiterung für den Adressbereich $2000 bis $DFFF (in 8 KByte-Schritten konfigurierbar) mit einem Composite-Video-Ausgang der den Speicherinhalt als 320×200 monochrome Pixel ausgibt. Davon kann natürlich mehr als eine Karte verbaut werden und man hat dann entsprechend viele, unabhängige Videoausgänge. Der Hersteller hatte aber auch eine Bauanleitung wie man aus einer der Karten einen ”Master” macht, der die anderen Karten synchronisiert, und dann mit einem einfachen Widerstandsnetz die einzelnen Ausgaben zu einem Graustufenbild zusammenfasst. 2 Karten = 4 Graustufen, 3 Karten = 8 Graustufen, und so weiter. Die Anleitung deutet an, dass man, wenn man bei einem Farbfernseher direkt an die RGB-Eingänge kommt, je eine Karte für den jeweiligen Farbkanal verwenden und damit 8 Farben darstellen kann.
• K-1012 PROM/IO Board mit 8 KByte EPROM-Speicher der in 8 KByte-Schritten im Speicher platziert werden kann und 4× 1 KByte EPROM-Speicher die in 1 KByte-Schritten innerhalb eines 8 KByte Speicherbereichs platziert werden können, 2× PIA 6520-I/O-Bausteine, 1× ACIA (Motorola 6850)-Baustein.
• K-1016 Memory Expansion Board Speichererweiterung 16 KByte RAM
• K-1032 Banker RAM ROM I/O System Board Speichererweiterung 32 KByte RAM, 16 KByte EPROMs, 2× VIA 6522-I/O Bausteine. RAM und ROM kann sehr flexibel im kompletten Adressbereich konfiguriert werden. RAM in vier 8 KByte Blöcken und ROM in vier 4 KByte Blöcken. Da die Blöcke per Software (de)aktiviert werden können, ist es auch erlaubt, das mehrere RAM und/oder ROM Blöcke an der gleichen Adresse liegen, und sogar dass die Adressen von anderen Karten verdeckt werden. Es gibt Varianten der Karte mit weniger RAM, oder nur mit RAM ohne EPROMs und VIAs.

Die K-1008 Platine gibt es auch in verschiedenen Varianten (intern und extern) für PET-Rechner.

Von anderen Anbietern wurden ebenfalls diverse Hardwareerweiterungen herausgebracht, z.B. Speichererweiterungen, TV-/Videoadapter, EPROM-Karten, Gehäuse mit und ohne Stromversorgung, und viele weitere Artikel. Dadurch wurde es möglich, den ursprünglichen KIM-1 zu einem vollwertigen Computersystem aufzurüsten.

An die serielle Schnittstelle lassen sich Fernschreiber, Terminals und Lochstreifenleser und -stanzer anschliessen. Einer der beiden ROM-Bausteine enthält entsprechende Routinen um darüber mit dem Benutzer zu kommunizieren und Speicherbereiche im MOS Papertape-Format auszugeben oder einzulesen. Heutzutage ist ein Termimal-Programm auf einem modernen Rechner die einfachste Art mit einem KIM-1-Grundsystem zu kommunizieren. Statt Lochstreifen zu stanzen, speichert man eingehende Daten einfach in einer Datei, und statt Lochstreifen per Leser zu übertragen, lässt man das Terminal-Programm eine Datei mit entsprechendem Inhalt an den KIM-1 übertragen. Der Cross-Assembler 64Tass kann beispielsweise Dateien im MOS Papertape-Format ausgeben, die man direkt auf diese Art verwenden kann.

Nach dem Erscheinen bereits ab Werk entsprechend ausgestatteter, erschwinglicher Heimcomputer Anfang der 1980er-Jahre verloren diese Produkte ihre Existenzgrundlage und verschwanden mitsamt dem KIM-1 vom Markt.

Weitere Entwicklung

Schon bald nach der Vorstellung des KIM-1 begann Chuck Peddle aufgrund des überraschend großen Interesses an seiner Schöpfung mit der Arbeit an einer verbesserten und erweiterten Version. Zur Erhöhung der Benutzerfreundlichkeit wurden eine vollwertige QWERTY-Tastatur, ein Baustein für Videoausgabe sowie eine im ROM verankerte Programmiersprache (BASIC) integriert. Weiterhin stattete Peddle den Nachfolger des KIM-1 mit einem vollwertigen Gehäuse mit eingebautem Kassettenlaufwerk, sowie einem monochromen Monitor und einem zunächst auf 4 KByte vergrößerten Hauptspeicher aus. Ergebnis dieser umfassenden Überarbeitung war der 1977 vorgestellte PET 2001, welcher einen wesentlich höheren Bekanntheitsgrad erreichen sollte als sein Vorgänger und als Ursprung einer ganzen Generation erfolgreicher CBM-Computer in die Geschichte einging. Der KIM-1 kann daher als Urvater aller später gebauten 8-Bit-Computer von Commodore betrachtet werden.

Sonstiges

MCS Alpha 1

Mit dem Alpha 1 erschien in Deutschland 1977 ein offensichtlich vom KIM-1 inspirierter Computer, dessen technische Auslegung quasi identisch mit dem Vorbild war. Jedoch wurde der Alpha 1 fertig betriebsbereit in einem Gehäuse mit interner Stromversorgung und an der Oberseite angebrachter Tastatur geliefert. Weiterhin verfügte der Rechner über zusätzliche Schnittstellen wie z.b. einen DIN-Anschluss für Kassettenlaufwerke sowie eine Druckerschnittstelle.
1978 produzierte die bis dahin relativ unbekannte Firma Sinclair mit dem MK 14 ein dem KIM-1 im Aufbau sehr ähnliches Computersystem, welches sich von diesem hauptsächlich durch die verwendete CPU von National Semiconductor unterschied. Auf Grundlage des MK 14 entstanden ab 1980 die ausgesprochen erfolgreichen Heimcomputer ZX80 und ZX81, die den KIM-1 als Hobby- und Einsteigercomputer endgültig ablösten.

Literatur

• Bagnall, Kretzinger, Forster: Volkscomputer: Aufstieg und Fall des Computer-Pioniers Commodore und die Geburt der PC-Industrie, 2011, ISBN 978-3-00-023848-2

Weblinks

Wikipedia: KIM-1

• Fansite mit Literatur und Programmen zum KIM-1
• KIM Handbücher in HTML bei erik.vdbroeck at telenet.be
• 6502.org - The 6502 Microprocessor resource - Dokumentationen zu Hard- und Software des Chips MOS 6502