Nascom 2: Als zehn RAM-Chips zum Lieferproblem wurden

Der Nascom 2 sollte 1979 fast alles auf einer Platine vereinen, was ein brauchbarer Mikrocomputer benötigte: Z80A, Monitorprogramm, BASIC, Bildausgabe, Tastatur, Kassetteninterface und Erweiterungsbus. Die geplante RAM-Bestückung ließ sich jedoch nicht in ausreichender Stückzahl beschaffen.

Der Nascom 2 folgte auf einen erfolgreichen Vorgänger. Der Ende 1977 vorgestellte Nascom 1 kombinierte bereits einen Z80-Prozessor mit vollständiger Tastatur, Videoausgabe, Kassetteninterface und parallelen Schnittstellen. Damit bot er erheblich mehr als viele damalige Einplatinenbausätze, deren Bedienung sich auf Hexadezimaltastatur und Leuchtdioden beschränkte. Nascom gab 1979 an, innerhalb von 18 Monaten rund 12.000 Geräte verkauft zu haben. Der Hersteller betrachtete den Nascom 2 deshalb ausdrücklich nicht als Ersatz für das erste Modell. Er sollte die Reihe um einen stärker als vollständiger Computer ausgelegten Bausatz ergänzen, bei dem viele zuvor notwendige Erweiterungen bereits auf der Hauptplatine saßen: ein schnellerer Z80A, mehr Speicherplätze, Microsoft BASIC im ROM, der neue NAS-SYS-Monitor und eine erweiterte Tastatur.

Für den Nascom 2 wurden zehn Kilobyte RAM 1979 zu einem Produktionsproblem. Der britische Hersteller hatte den Rechner als ungewöhnlich vollständig ausgestatteten Einplatinencomputer entworfen. Neben Prozessor, Videoerzeugung und Ein-/Ausgabelogik sollten zehn statische Speicherbausteine vom Typ Mostek MK4118 auf der Hauptplatine sitzen.

Acht davon bildeten den Anwenderspeicher. Je ein weiterer MK4118 diente als Bildschirmspeicher und als Arbeitsbereich für Systemprogramme. Die vollständige Bestückung ergab damit zehn Kilobyte RAM.

Hinzu kamen zehn Kilobyte ROM. Zwei Kilobyte enthielten NAS-SYS 1, den Monitor zum Starten, Untersuchen und Bearbeiten von Programmen. Weitere acht Kilobyte waren mit Microsoft BASIC belegt. Zusammen ergab das die beworbenen 20 Kilobyte Speicher auf der Hauptplatine: zwei Kilobyte Monitor-ROM, acht Kilobyte BASIC, acht Kilobyte Anwender-RAM sowie je ein Kilobyte für Bildschirmspeicher und Workspace. Der Bausatz kostete 295 Pfund zuzüglich Mehrwertsteuer.

Speicher auf einer zusätzlichen Platine

Die Konstruktion setzte voraus, dass Nascom zehn MK4118 für jeden vollständig bestückten Rechner beschaffen konnte. Genau daran scheiterte die geplante Serienkonfiguration. Die Bausteine waren zeitweise nicht in ausreichender Menge verfügbar.

Nascom änderte deshalb das Angebot. Auf der Hauptplatine verblieben die beiden unverzichtbaren MK4118 für Bildschirmspeicher und Workspace. Die acht Bausteine für den Anwenderspeicher entfielen zunächst. Stattdessen erhielten Käufer eine separate dynamische 16-KByte-RAM-Karte für den NAS-BUS.

Zeitgenössische Anzeigen bezeichneten diese Karte als kostenlose Erweiterung und führten den Preis von 295 Pfund zuzüglich Mehrwertsteuer weiter. Die Werbung erklärte zugleich, dass der Rechner wegen der fehlenden MK4118 ohne die acht vorgesehenen Anwenderspeicher ausgeliefert werde.

Die geänderte Ausführung bot damit mehr nutzbaren Speicher als die ursprünglich geplante Vollbestückung. Sie benötigte allerdings eine zusätzliche Platine, eine Busverbindung und ein Netzteil, das auch die Erweiterung versorgen konnte. Aus dem als Einplatinencomputer entworfenen Nascom 2 wurde bereits in seiner frühen Lieferkonfiguration ein System aus mehreren Baugruppen.

Der gepufferte NAS-BUS machte diese Änderung überhaupt praktikabel. Die Erweiterungsschnittstelle gehörte von Beginn an zur Konstruktion und führte Adress-, Daten- und Steuersignale der CPU nach außen. Beim Nascom 2 war dafür keine separate Pufferplatine erforderlich. Die RAM-Karte nutzte somit eine vorhandene Systemfunktion, auch wenn ihr Einsatz ursprünglich nicht als Voraussetzung für die Grundausstattung gedacht war.

Tastatur, Video und Schnittstellen

Nascom zielte auf einen Rechner, dessen Ein- und Ausgabe nicht auf Hexadezimaltastatur und Leuchtdioden beschränkt waren. Auch dem Bausatz lag eine fertig aufgebaute alphanumerische Tastatur mit 57 Tasten bei. Zusammen mit der integrierten Videoerzeugung konnte der Nascom 2 nach dem Aufbau unmittelbar mit einem Fernseher oder Monitor verwendet werden. Eine vollständige Tastatur und eine Bildschirmschnittstelle waren bei Mikrocomputerbausätzen dieser Zeit noch keine Selbstverständlichkeit.

Ganz fehlersicher war die Verkabelung nicht. Das Hardwarehandbuch warnt ausdrücklich davor, die Tastatur mit dem benachbarten seriellen Anschluss zu verbinden. Dort lagen Spannungen an, die die Tastatur beschädigen konnten.

Als Prozessor diente ein Z80A. Frühe Beschreibungen nannten mehrere Taktstufen; das überarbeitete Lucas-Handbuch von 1981 dokumentiert eine Umschaltung zwischen zwei und vier Megahertz und bezeichnet vier Megahertz als normale Einstellung. Für die spätere offizielle Konfiguration sind daher zwei oder vier Megahertz die belastbarsten Angaben.

Zur Grundausstattung gehörten außerdem ein UART für serielle Kommunikation und ein Z80-PIO mit zwei parallelen Acht-Bit-Ports. Das Kassetteninterface arbeitete regulär mit 300 oder 1.200 Baud. Das Handbuch beschreibt zusätzlich eine 2.400-Baud-Konfiguration, für die Verbindungen auf der Platine geändert werden mussten. Auch RS-232 und eine 20-mA-Stromschleife waren vorgesehen. Diese Schnittstellen gehörten bereits zum Grundentwurf der Hauptplatine.

Textdarstellung und Zeichensatzgrafik

Die Bildausgabe zeigte 48 Zeichen in 16 Zeilen. Der Bildschirmspeicher belegte die Adressen 0800 bis 0BFF hexadezimal, der Workspace folgte von 0C00 bis 0FFF. NAS-SYS lag am unteren Ende des Adressraums, das acht Kilobyte große BASIC-ROM im Bereich E000 bis FFFF.

Eine frei adressierbare Bitmapgrafik besaß der Nascom 2 nicht. Auf der Platine befand sich jedoch ein Sockel für einen zweiten Zeichengenerator. Der optionale NAS-GRA-ROM ergänzte den normalen Zeichensatz um 128 grafische Zeichen. Microsoft BASIC konnte daraus eine blockbasierte Darstellung mit 96 × 48 Elementen zusammensetzen. Die häufig genannte Auflösung bezeichnet daher Zeichensatz-Semigrafik.

Eine integrierte Klangerzeugung besaß der Rechner nicht. Töne ließen sich über zusätzliche Hardware oder programmierte Ausgabeleitungen erzeugen, gehörten aber nicht zur serienmäßigen Ausstattung.

Konfiguration per Steckbrücke

Die acht Speicherplätze für den Anwenderbereich waren nicht ausschließlich für RAM vorgesehen. Über Linkblöcke konnten sie je nach Bestückung für MK4118-RAM oder 2708-EPROM eingerichtet und unterschiedlichen Bereichen des Adressraums zugeordnet werden.

Das Lucas-Handbuch widmet diesen Einstellungen mehrere Seiten. Falsch verdrahtete Linkblöcke konnten zu Fehlfunktionen oder Schäden führen. Flexibilität bedeutete hier elektrische Konfiguration: Der Benutzer musste Speicherart, Adressierung, Takt und mehrere Schnittstellenoptionen direkt auf der Platine festlegen.

Die erhaltene Ausgabe des Hardwarehandbuchs trägt das Datum 17. Juli 1981 und nennt Nascom bereits als Abteilung von Lucas Logic. Sie dokumentiert weiterhin die ursprüngliche Hauptplatine, ihre Speicheroptionen, Schnittstellen und das vollständige Schaltbild. Der Rechner blieb damit auch nach den wirtschaftlichen Schwierigkeiten des ursprünglichen Herstellers ein gepflegtes und erweiterbares System.

Der Nascom 2 entsprach noch nicht dem späteren Bild eines geschlossenen Heimcomputers. Netzteil, Gehäuse und Massenspeicher mussten ergänzt werden, und viele Einstellungen erfolgten über Schalter, Steckbrücken oder Verdrahtung. Dafür brachte die Hauptplatine bereits Tastaturanschluss, Videoerzeugung, Kassetteninterface, serielle und parallele Ein-/Ausgabe sowie einen gepufferten Erweiterungsbus mit.

Als die vorgesehenen MK4118 nicht in ausreichender Menge verfügbar waren, konnte Nascom die acht Kilobyte Anwenderspeicher auf eine externe DRAM-Karte verlagern. Die Lösung machte den Rechner aufwendiger, ermöglichte aber die Auslieferung ohne die vollständige SRAM-Bestückung. Der Erweiterungsbus wurde damit schon beim Marktstart zu einem wesentlichen Bestandteil des Systems.

Technische Daten

Merkmal Nascom 2
Vorstellung 1979
ursprünglicher Hersteller Nascom Microcomputers
spätere Firmenbezeichnung Nascom Microcomputers, Division of Lucas Logic
Preis £295 zuzüglich Mehrwertsteuer als Bausatz
Prozessor Zilog Z80A
Takt 2 oder 4 MHz in der Lucas-Dokumentation
geplantes RAM auf der Hauptplatine 10 KByte: 8 KByte Anwender-, 1 KByte Video- und 1 KByte Workspace-RAM
geänderte frühe Konfiguration 2 KByte RAM auf der Hauptplatine plus 16-KByte-DRAM-Karte
ROM 2 KByte NAS-SYS 1 und 8 KByte Microsoft BASIC
Bildausgabe monochrom, 48 × 16 Zeichen
Grafik optionaler Zeichengenerator für Semigrafik bis 96 × 48
Tastatur 57 Tasten, fertig aufgebaut
Massenspeicher Kompaktkassette, regulär 300 oder 1.200 Baud
Erweiterung gepufferter NAS-BUS
Sound keine integrierte Klangerzeugung