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Apple II, Commodore PET und der Tandy TRS-80 – die ersten PC – Teil 1

1975 erschien der erste Mikrocomputer, der Altair 8800. Er löste eine Revolution aus. Es erschienen bald weitere Computer, zuerst der Nachbau IMSAI 8080, der Jahre später prominent im Spielfilm Wargames vorkam. Es entwickelte sich eine neue Industrie. Anbieter von Zusatzkarten für die Computer wir Processor Technologies entstanden, erste Software erschien wie der Electric Pencil, das erste Textverarbeitungsprogramm. 1977 waren gerade mal zwei Jahre seitdem Altair 8800 vergangen und es erschienen die ersten Mikrocomputer, die man einfach benutzen konnte, also Einschalten und dann in BASIC programmieren. Es war absehbar, dass sie erscheinen würden, denn schon im Jahr zuvor gab es den Sol, einen Computer mit Tastatur, den man an einen Monitor anschließen konnte. Er hatte aber noch kein eingebautes BASIC und sein Speicher war zu klein um den Sol nützlich einsetzen zu können.

1977 erschienen dann fast zeitgleich der Commodore PET, der Tandy TRS-80 und der Apple II und alle drei Rivalen trafen auch aufeinander, bei der West Coast Computer Faire. Es war die erste Computer-Ausstellung, organisiert von Jim Warren vom 16 bis 17 April 1977. Die Messe wurde zu einem vollen Erfolg, Jim Warren rechnete mit 7.000 bis 10.000 Besuchern, doch schon am ersten Tag kamen 12.000. Es gab insgesamt 50 Aussteller, aber die Highlights waren die ersten drei PC.

Dieser Artikel ist so lange, das es einen zweiten Teil über die Geschichte nach dem Start, weitere Geräte und die Firmengeschichte mit anderen Rechnern gibt. In diesem ersten Teil geht es um die (Vor)Geschichte und Hardware des Apple II, Tandy TRS-80 und Commodore PET.

Die Geschichte des Tandy TRS-80

Tandy war eine Kette von Geschäften die Elektronik vertrieben, vor allem Unterhaltungselektronik wie Radios und Fernseher, teilweise auch sehr skurril, so gab es Radios in Kuscheltieren. Insgesamt hatte Tandy 5.000 Geschäfte in den USA. Der Fokus lag dabei vor allem auf preiswerte Artikel. Das Buch „Fire in the Valley“ bezeichnete Tandy als den „McDonalds of Electronics“. In Tandy ging die Initiative von einem Angestellten und nicht der Geschäftsführung aus. Don French hatte 1975 einen Altair gekauft und arbeitete an einem eigenen Computer. Er überzeugte den Vizepräsidenten des Marketings. John Roach sein Projekt zu unterstützen. Die Firma stellte natürlich fest, dass sie immer mehr elektronische Teile an Bastler von Mikrocomputern verkaufte und sie war über die Entwicklungen informiert. Der Altair den French gekauft hatte, hatte er bei Tandy gekauft. Roach war trotzdem skeptisch. Da er aber von der Materie nichts verstand, zog er Steve Leininger von National Semiconductor hinzu, das Projekt zu prüfen. Leininger und French arbeiteten nun ab Juni 1976 an einem Computer. Im Dezember 1976 bekamen sie die offizielle Genehmigung, verbunden mit mehr Ressourcen unter der Voraussetzung das der Rechner „so billig wie möglich“ sein würde.

Schon im Januar 1977 konnten sie dem Firmeninhaber Charles Tandy einen funktionierenden Prototypen präsentieren. Sie hatten ein einfaches Programm zur Berechnung der Steuer namens H & R Shack programmiert. Charles Tandy gab sein Gehalt von 150.000 Dollar ein, und das Programm stürzte ab – es rechnete nur mit ganzen Zahlen, da war bei 32.767 Dollar Schluss. Charles Tandy erklärte sich bereite es nochmals mit einem kleineren Gehalt zu probieren. Diesmal klappte es.

Es dauerte aber noch einige Monate bis Tandy die Entwicklung eines eigenen Rechners beschloss. Das Preisziel, das man French und Leininger vorgab, waren 199 Dollar. Das war irreal, der Altair kostete ein Jahr vorher als Zusammenbaukit schon 375 Dollar und er hatte keine Tastatur und keinen Monitor. Der Tandy TRS (Tandy Radio Shack) 80 sollte schließlich ohne Monitor 399 Dollar kosten, was gemessen an den Konkurrenten immer noch unschlagbar preiswert war.

Beschlossen wurde eine Produktion von anfangs 1.000 Exemplaren pro Jahr. Die Überlegung hinter dieser Zahl: wenn der Computer nicht gekauft wird, dann kann er immer noch intern für die Abrechnung der Filialen genutzt werden. 1.000 Exemplare, die Jahresproduktion benötigte man dafür. French hielt die Zahl für viel zu gering, da der Altair sich im ersten Jahr schon 10.000 mal verkauft hatte. Er sollte recht behalten.

Der Name des Computers war TRS-80, TRS als Abkürzung von Tandy Radio Shack, 80 in Anlehnung an den verwendeten Prozessor Z80.

Die Geschichte des Commodore Pet

Commodore ist eng verknüpft mit Jack Tramiel (1928 – 2012). Er gründete die Firma und Commodore verkaufte im Laufe der Geschichte verschiedene Produkte. Sie begann mit Schreibmaschinen und endete bei elektronischen Tischrechnern. Anfang der Siebziger Jahre geriet Commodore in wirtschaftliche Schwierigkeiten. Japanische Firmen drängten auf den Markt, vor allem aber Texas Instruments brachten Tischrechner auf den Markt, die billiger als die von Commodore war. Texas Instruments war auch Halbleiterhersteller und verbaute so die eigenen Chips in den Rechnern. Damit konnten, sie jeden Konkurrenten unterbieten. der die Chips erst von Texas Instruments einkaufen musste.

Commodore trat die Flucht nach vorne an. Tramiel erkannte, das er nur mithalten konnte, wenn er auch die Halbleiter selbst herstellt. Zu dem Zeitpunkt war gerade der Halbleiterhersteller MOS Industries auf der Suche nach einem Investor. Tramiel schilderte dies Investoren, die sich an Commodore beteiligten. und konnte so bei MOS Industries einsteigen.

MOS war ein kleiner Halbleiterhersteller, der seit Ende der sechziger Jahre verschiedene integrierte Schaltungen fertigte. Darunter sind RAM-Bausteine, Schieberegister, Lizenzfertigungen von Designs von Texas Instruments und zahlreiche Bausteine für Taschenrechner. Einer der wichtigsten Kunden ist Commodore, Tramiels Firma.

Das entpuppte sich als Glücksfall, denn die Firma hatte unter der Leitung des Ingenieurs Chuck Peddle einen Mikroprozessor entwickelt, den MOS 6502. Chuck Peddle wechselte von Motorola zu MOS, bei Motorola war er an deren ersten 8 Bit Mikroprozessor dem MC 6800 beteiligt, er war aber nicht einverstanden mit deren Preispolitik. Seiner Ansicht nach würde der Verkauf rapide ansteigen. wenn der Prozessor 25 anstatt 300 Dollar kosten würde. Bei diesem Preis würden viele Käufer nicht groß nachdenken und zugreifen, daneben waren so viele Geräte umsetzbar für die der MC 6800 einfach zu teuer war.

1974 verließ Peddle zusammen mit sechs anderen Entwicklern Motorola und heuerte bei MOS Technology an. Dort entstand dann der 6502. Der 6502 war eine vereinfachte Version des 6800, das war nötig um das Preisziel von 25 Dollar zu halten. Wie der Name verrät, gab es einen Vorgänger, den 6501. Er war softwarekompatibel zum 6502, hatte aber dieselbe Pinbelegung wie Motorolas Chip, was deren Rechtsanwälte auf den Plan rief. MOS sicherte zu das Pinlayout zu ändern, so konnten Kunden von Motorola nicht einfach den Chip gegen den von MOS austauschen und so kam es zum 6502.

Peddle entwarf nun zwei Trainer, um Käufer des 6502 in die Programmierung zu schulen: TIM-1 (Terminal Input Monitor) und KIM-1 (Keyboard Input Monitor). Besonders das KIM-1, das für 145 Dollar verkauft wurde, erfreute sich großer Beliebtheit als Mikroprozessortrainer. Von ihm wurden bis 1981 über 10.000 Stück verkauft.

Im November 1975 übernahm Commodore durch Aktienaustausch MOS. MOS bekam 9,4 Prozent der Commodore Aktien. Damals war Commodore 60 Millionen Dollar an der Börse wert. Primärer Grund für MOS auf die Übernahme einzugehen, war der Zugang zu Kapital, das Tramiel von seinem Investor Gould bekommen hatte.

Für MOS bedeutet die Übernahme einen Wechsel in der Ausrichtung: Tramiel schränkte das Forschungsbudget ein und MOS entwickelte nun fast ausschließlich Zubehörbausteine für Commodores Rechner. Die Mikroprozessorentwicklung wurde fast komplett eingestellt. Es erscheinen nur noch verbesserte Versionen des 6502.

Peddle war aber auch klar, dass wenn er einen Computer an die Massen bringen wollte, er mehr als einen Platinencomputer entwerfen musste. Dabei hatte er „nicht in einer Million Jahre“ daran geglaubt, dass jemand den 6502 mit seinem zusammengestrichenen Befehlssatz für einen Computer nutzen würde. Peddle dachte an den Einsatz in Terminals oder für Steuerungsaufgaben. Doch hörte er bald von Unternehmen, die das versuchten, so meldete sich Steve Jobs bei ihm, als er Chips für den Apple I benötigte. Dies brachte ihn auf die Idee, selbst einen Computer auf Basis des 6502 zu entwickeln.

Der Computer soll in BASIC programmiert werden können. Er überzeugte Jack Tramiel, dass man einen solchen Computer für 500 Dollar verkaufen könnte, und CBM sicher 10.000 Stück losbrächte. Tramiel war nicht überzeugt, dass seine Ingenieure ein solches Produkt vom Reißbrett weg bauen könnten. Er versucht zuerst, Apple zu kaufen. Stephen Wozniak hatte zu diesem Zeitpunkt ein Grobkonzept des Apple II fertiggestellt. Peddle hielt beim gemeinsamen Besuch nichts davon und war überzeugt, in wenigen Wochen einen besseren Computer konstruieren zu können. Wozniak meint später, Peddle hätte vom Apple-II Konzept vieles verwendet. Dies kann aber angesichts der völlig unterschiedlichen Geräte ausgeschlossen werden. Tramiel versucht auch Apple aufzukaufen die zu diesem Zeitpunkt den Apple I schon auf dem Markt hatten und am Apple II arbeitete. Nun trafen aber zwei unnachgiebige Verhandler aufeinander: Steve Jobs und Jack Tramiel, man wird sich nicht über den Verkaufspreis der Firma einig, dabei soll es nur um eine Differenz von einigen 10.000 Dollar gegangen sein.

Tramiel verspricht Peddle eine Prämie von 1 Dollar pro verkauften Gerät, wenn er das Design möglichst schnell fertigstellt. Das Geld wird Peddle aber nie erhalten. In vieles muss sich auch Peddle erst einarbeiten. So hatte er keine Erfahrung mit dem Bau von Monitoren. Peddle las er Adam Osbornes Buch „How to build your own TV“. Basierend darauf entstand der Monitor. Als der Prototyp dann zum ersten Mal eingeschaltet wurde, stand das Bild auf dem Kopf – aber er funktionierte.

Da es Probleme mit der Ansteuerung von Kassettenrekordern bei anderen Computern und beim KIM-1 gab, beschloss er, den Kassettenrekorder fest einzubauen. Er schrieb auch die Routinen zur Ansteuerung. Die Verwendung eines Modells reduzierte die Komplexität, da nun dessen Eigenschaften genau bekannt waren. Er schloss ein Oszilloskop am Eingang des Kassettenrekorders an, um die Signale direkt zu überprüfen und versah den Code mit zahlreichen Routinen zur Fehlererkennung. Leider dokumentiert er die Arbeit nicht, sehr zum Leidwesen späterer Entwickler derselben Routinen beim VC-20 und C64.

Das Motherboard wird beim Prototyp in ein Holzgehäuse eingebaut. So entstand der PET in sehr kurzer Zeit, lediglich sechs Wochen soll Peddle mit einigen Ingenieuren für die Entwicklung des Rechners gebraucht haben. Ursprünglich dachte Tramiel daran, den Rechner an Tandy zu verkaufen. Durch die unnachgiebige Verhandlungsführung von Tramiel kam es aber zu keiner Einigung. So entwickelt auch Tandy einen eigenen Rechner.

Peddle benötigt noch ein BASIC. Dieses will er nicht selbst schreiben und so wendet er sich an die einzige Firma, die zu diesem Zeitpunkt BASIC vertreibt: Microsoft. Bill Gates glaubt nicht an den Erfolg von Commodore. Er beauftragt Rick Wyland, einen der jüngsten Mitarbeiter von Microsoft, den Interpreter zu schreiben. Dank Gates Desinteresse kann Peddle sehr günstige Konditionen aushandeln. Commodore darf Microsoft-BASIC bei jedem zukünftigen Rechner verwenden, der auf einem 6502-Prozessor basiert. Dabei fliest nur eine einmalige Lizenzzahlung, alle folgenden Verwendungen sind lizenzfrei. Selbst auf den Namen verzichtet Microsoft, so meldet sich der Interpreter als „Commodore BASIC“. Einzige Bedingung: zukünftige, von Commodore weiterentwickelte Versionen, müssen Microsoft zur Kenntnisnahme vorlegt werden. Bis zur letzten Version, beim Commodore C128 werden sechs Versionen des Commodore Basics erscheinen.

Schon im Januar 1977 wird der PET 2001 angekündigt. Ein Prototyp wird auf der West Coast Computer Faire im April zusammen mit dem Apple II und TRS-80 präsentiert. Commodore kann aber vier bzw. sechs Monate früher als die Konkurrenten ausliefern. Der Rechner liegt preislich zwischen dem Tandy TRS-80 und Apple. Den Namen hat er nach Peddles Aussage vom „Pet rock“ – ein Stein wurde damals als „Haustier“ verkauft und das mit großem Erfolg. Er war beeindruckt von der Marketingkampagne, die einen Stein für 25 Dollar verkauft. Er nahm an, dass ein freundlicher Name für den Computer den Verkauf ankurbeln würde. PET sollte offiziell die Abkürzung für „Personal Electronic Transactor” sein. Für die Ingenieure, die Peddle in Rekordzeit zur Konstruktion des Rechners antrieb, stand die Abkürzung aber für „Peddles Ego Trip“.

Die Geschichte des Apple II

Wie der Name schon verrät, gab es einen Vorgänger, den Apple I. Dies ist sicher auch der Grund, warum der Apple II von den drei Rechnern das ausgereifteste Gerät war, denn er konnte auf die Erfahrungen von Wozniak bei der Konstruktion des Apple I aufbauen. Durch die Biografien von Jobs und Wozniak gibt es über die Entstehung des Apple I und II erheblich mehr Informationen. Wozniak ging damals regelmäßig zum Homebrew Computer Club, DEM Treffpunkt für Computerenthusiasten.

Die erste Designentscheidung war, dass der Computer ein ROM haben sollte. Es sollte der Computer nach dem Einschalten sofort betriebsbereit sein. Dafür benötigte er ein Startprogramm und dieses sollte in einem nicht flüchtigen Speicher, dem ROM sitzen. Später, so hoffte Wotniak, würde der Computer es ihm erlauben, FORTRAN Programme zu schreiben, doch erst einmal reichte ein Monitor Programm. Ein Monitorprogramm ist ein sehr einfaches „Betriebssystem“. Es gibt nur wenige Befehle, die es erlauben, Programme zu starten, Daten in den Speicher zu schreiben oder anzusehen. Es war nötig, um elementare Funktionen des Computers zu testen.

Die wichtigste Neuerung war jedoch, dass der Computer einen Fernseher zur Ausgabe und eine Tastatur zur Eingabe nutzen sollte. Wie dies geht, hatte Wozniak schon gelöst. Er hatte ein Videoterminal gebaut, dass es erlaubte, Daten über das Arpanet (Vorläufer des Internets) zu senden und die Ausgabe auf einem Fernseher darzustellen.

Während seine Pläne reifen, erfährt er, dass es einen neuen Mikroprozessor gibt, der pinkompatibel und im Design vergleichbar mit dem 6800 ist. Er fährt zur Computermesse Wescon, die vom 16 bis 18.6.1975 in San Francisco stattfindet. In einem Hotel neben der Messe verkauft Chuck Peddle den neuen Mikroprozessor mit der Bezeichnung „6501“. Er kostet nur 20 Dollar. Wozniak legt noch 5 Dollar für ein Handbuch drauf und hat so den Prozessor seines neuen Computers gefunden.

Die notwendigen praktischen Arbeiten macht er bei seinem Arbeitgeber in der Werkstatt nach Arbeitsende und am Wochenende. Das Monitorprogramm sollte in zwei PROM's von nur 256 Byte Kapazität untergebracht werden. Das war auch für Wozniak eine Herausforderung, weil 256 Byte selbst für ein so einfaches Programm wenig Speicher sind. Die meisten Chips benötigte er für den Speicher: Der Apple I sollte einen Arbeitsspeicher von 4 KiB haben, wofür Wozniak 32 Chips benötigte.

Am 29.6.1975 arbeitet der Apple I zum ersten Mal. (Den Namen bekam der Computer erst später von Steve Jobs). In den folgenden Monaten arbeitet Wozniak neben der Arbeit an seinem Computer und verbessert ihn weiter.

Als das Design fertig ist, bringt er Fotokopien der Schaltpläne und des ROM Listings zu den Treffen des Homebrew Computerclubs. Wozniak schätzt, dass er etwa 100 Kopien verschenkt hat. Bei einem dieser Treffen begleitete ihn auch Steve Jobs. Steve hatte wenig mit der Hardware am Hut. Er sah aber die Nachfrage und kam auf die Idee, dass man diesen Rechner verkaufen könnte. Wenn so viele die Baupläne nehmen, selbst aber dann die Platine herstellen und bestücken müssen, dann gibt es sicher viel mehr Leute, die das nicht können, aber auch einen Computer haben wollen.

Auch steuert Jobs Anregungen bei, um den Rechner einfacher und billiger zu machen. Er schlägt vor, die gerade neu erschienen 4 Kbit DRAM-Bausteine von Intel einzusetzen. Wozniak blieb skeptisch, er glaubt nicht daran, dass man sich bei Intels Prozessorpreisen überhaupt einen Intel Chip würde leisten könnte. Doch die DRAM waren billiger als die sonst üblichen SRAM. Jobs hängt sich ans Telefon und bald trudeln einige Probeexemplare ein. So konnte die Anzahl der Speicherchips von 32 auf 8 reduziert werden. Die spätere Verkaufsversion hatte sogar 8 KiB RAM.

Zuerst versucht Wozniak, Hewlett-Packard das Design anzubieten. Er hat eine Besprechung mit dem Entwicklungsleiter des HP 9830 Rechners, der gerade für Ingenieure entwickelt wurde. Er kostet 10.000 Dollar und zählt zu den kleineren Systemen von HP. Es wird ihm klar, dass HP kein Gerät für Hobbyisten bauen wird, das ist nicht die Zielgruppe der Firma.

Der erste Gedanke von Wozniak ist es, nur die Platine zu verkaufen. Sie stellt für einen Hobbyisten das Hauptproblem für den Zusammenbau dar. Das Bestücken ist dann vergleichsweise einfach. Seine Rechnung war diese: Es gibt im Homebrew Computer Club rund 500 Mitglieder. Vielleicht würden 40 bis 50 die Platine kaufen. Das Layouten der Platine für eine Kleinproduktion kostet 1.000 Dollar. Die Herstellung rund 20 Dollar. Wenn er also die Fertigplatine für 40 Dollar verkauft und rund 50 Leute sie kaufen, dann wären ihre Vorinvestition wieder drinnen gewesen.

Steve Jobs meint: „Klar, lass es uns versuchen, wenn es nicht klappt, können wir wenigstens sagen, wir haben einmal eine Firma gehabt“. Am 1.4.1976 wird Apple Computer gegründet, mit dem Zweck den Apple I zu vermarkten. Steve Jobs verkauft seinen VW-Bus und Wozniak seine beiden programmierbaren HP-Taschenrechner. Das liefert ein Grundkapital von 1.300 Dollar. Wie viele andere Computerfirmen beginnt auch bei Apple der Zusammenbau in einer Garage – der von Steve Jobs, die ja nun ohne Auto leer ist.

Jobs, dessen kaufmännisches Talent immer stärker hervortritt, überzeugt Paul Tyrell, den Besitzer der „Byte“ Computerkette, 100 Stück (genannt werden auch 50) der neuen Computer für 500 Dollar pro Stück zu kaufen. Er spricht ihn bei einem Klubtreffen an und überzeugt ihn von dem Rechner. Tyrell verweist ihn an einen lokalen Leiter des Byte Shops, der die Details des Verkaufs aushandeln soll. Byte soll komplett bestückte Platinen abnehmen. Wie sich später herausstellt, rechnet Tyrell aber mit betriebsbereiten Computern.

Aber um diesen großen Auftrag ausführen zu können, wird viel mehr Kapital benötigt: Jeder Apple I benötigt Bauteile im Wert von 250 Dollar. Apple benötigte nun mindestens 20.000 Dollar zusätzliches Kapital. Sie erhalten 5.000 Dollar von Alan Baum, einem Freund von Wozniak, als Darlehen. Jobs kann mit dem Auftrag örtliche Zulieferer überzeugen, ihm die Bauteile mit einem Zahlungsziel von 30 Tagen zu liefern. Er bleibt solange im Büro des Verhandlungspartners, bis dieser Tyrell anruft und sich den Auftrag bestätigen lässt.

Innerhalb von zehn Tagen bauen sie zusammen mit Daniel Kortke und Bill Fernandez die Rechner zusammen. Schon wenige Tage nach Firmengründung, am 12.4.1976, steigt der dritte, stille, Anteilseigner an Apple, Ronald Wayne aus. Wayne wird von Jobs und Wozniak mit 800 Dollar für seinen 10%-Anteil ausgezahlt. Es war ihm zu riskant mit seinem Privatvermögen für die Schulden des Unternehmens einzustehen. Sechs Jahre später wäre dieser Anteil rund 1,5 Milliarden Dollar wert gewesen. Damals sah er aber das Risiko – Jobs stand mit 15.000 Dollar für die Bauteile im Minus und Wayne hätte 1.500 Dollar bei einem Ruin zahlen müssen. Wayne hat unter anderem das erste Apple Logo (Newton unter einem Apfelbaum) entworfen und das Handbuch des Apple I geschrieben. Er hat den Ausstieg niemals bereut.

Zwar zahlt der Byte Shop 500 Dollar pro Apple I, zufrieden sind sie aber nicht mit der Lieferung. Sie erwarteten einen vollständigen Computer, nicht eine Platine. So lassen sie ein Gehäuse aus Holz fertigen, und bauen eine Tastatur ein. Später schalten auch Wozniak und Jobs eine Anzeige in „Byte“ und bieten den Apple I für 666,66 Dollar an. Wozniak liebt Zahlen mit vielen gleichen Ziffern. Insgesamt sollen 175 bis 200 Apple I verkauft worden sein. Jobs und Wozniak machen rund 8.000 Dollar Gewinn mit dem Apple I.

Nach dem Apple I änderte sich zuerst einmal für beide nichts. Wozniak ging weiter zur Arbeit bei HP, Jobs war weiterhin Teilzeit-Angestellter bei Atari. Wozniak arbeitete nebenher an seinem nächsten Computer. Er hatte eine Schaltung entworfen, mit der er auf einem Fernseher auch Farbe und Grafik anzeigen konnte. Er versuchte nun, die Features dieser Schaltung in seinen neuen Rechner einzuarbeiten. Ein Unterschied zum Apple I war nicht nur die Farbgrafikfähigkeit, sondern die gesamte Ansteuerung. Die TV-Ausgabe erfolgte nicht durch Schieberegister, welche den Apple I so langsam machten, sondern las einen Speicherbereich des Hauptspeichers aus. Schrieb man etwas in diesen Speicher, so erschien das Bitmuster auf dem Bildschirm. Die Ausgabe war allerdings etwas ungewöhnlich: Um einen Chip einzusparen, waren die Zeilen nicht sequenziell im Speicher angeordnet.

Eine weitere Vereinfachung für Wozniak waren EPROMs. Sie erleichterten den Test der Programme enorm. Er konnte nun ein komplexeres Betriebssystem schreiben, da er nicht bei einem Fehler den ganzen Chip zum Müll schmeißen musste. Er lieferte den Rechner schließlich mit einem Integer-BASIC aus (ein BASIC, das nur mit ganzen Zahlen rechnen konnte).

Für Steve Jobs war eines klar: Auf jeden Käufer eines Apple I kamen Hunderte, die keine Hardwarebastler waren. Diesen musste man einen Computer anbieten, der einfach zu bedienen war, den man anschaltete und in BASIC programmieren konnte, der Grafik ausgeben konnte. Er glaubt, dass man davon 1.000 Stück pro Monat verkaufen könnte, was Wozniak für „reinen Wahnsinn“ hält.

Das Problem ist nur, dass man für einen solchen ergonomischen Computer viel höhere Vorinvestitionen tätigen muss. Er benötigt eine Tastatur und ein Gehäuse. Das Gehäuse muss eigens für den Rechner gefertigt werden, das erfordert Kapitalmittel, welche Jobs und Wozniaks Möglichkeiten weit überstiegen.

Erneut werden beide mit dem Prototyp bei ihren Arbeitgebern vorstellig. Bei Atari gibt es sogar eine Besprechung mit Nolan Bushnell, Firmengründer und Präsident. Nach Wozniak Aussagen kam der „Geschäftsplan“ der beiden nicht so überzeugend an. So meint Wozniak, inzwischen von Jobs von dem Erfolg des Rechners überzeugt, man könnte wohl eine Million Stück verkaufen, was Bushnell für übertrieben hält.

Etwas mehr Interesse gibt es bei HP, da dort ein eigener Rechner konstruiert wird. Doch überwiegen hier Bedenken, was die Garantie angeht. So soll der Computer an einen Fernseher angeschlossen werden – haben die beiden das bei allen Fernsehern, die auf dem Markt sind, getestet? Was passiert, wenn es auf einem nicht klappt? Für HP als eingeführte Firma und Marke sind solche Tests wichtig, auch um den Ruf nicht zu gefährden. In der Regel gibt es für HP-Computer nur HP-Peripherie. Auch HP lehnt den Computer ab. Wozniak, der aber einen Teil seiner Arbeitszeit und Ausrüstung von HP für die Entwicklung verwendet hat, bekommt aber die Rückmeldung, dass HP keine rechtlichen Ansprüche anmelden wird.

Jobs sucht nach Kapitalgebern und wendet sich an Arthur Rock, der ihn weiter zu Mike Markkula vermittelt. Markkula, ehemaliger Angestellter von Fairchild und später Marketing Direktor von Intel, hatte sich schon im Alter von 32 vermögend zurückgezogen und befand sich im „Ruhestand“. Jobs kann Markkula überzeugen, bei Apple einzusteigen und ein Vierteljahr später wird er offizieller Partner von Apple. Markkula investiert 92.000 Dollar seines eigenen Kapitals und bürgt mit seinem Vermögen für einen Kredit über 250.000 Dollar bei der Bank. Markkulas Rolle bei Apple wird gerne unterschätzt. Er sorgte durch seine Kontakte dafür, dass Firmen überhaupt erst Geschäfte mit Apple machten. So war Regis McKenna von Steve Jobs Auftreten zwar beeindruckt, wies ihn aber zuerst ab. Erst ein Anruf von Mike Markkula überzeugte ihn davon, für Apple zu arbeiten. Ebenso war es Mike Markkula, der darauf bestand, dass Apple möglichst bald ein Diskettenlaufwerk für den Computer anbietet, weil er in ihm den Schlüssel für den Erfolg bei Geschäftsleuten sah, die sicher keinen Computer einsetzten, bei dem man Daten auf Audiokassetten speichert.

Am 3.1.1977 wird Apple Inc. nun als Gesellschaft neu gegründet. Wozniak, Jobs und Markkula halten je ein Drittel der Firma. Markkula besorgt später auch den ersten Präsidenten für Apple, Michael Scott.

Im Februar bezieht Wozniak zusammen mit Jobs und den ersten Angestellten Randy Wigginton und Chris Espinosa ein 22 m² großes Büro. Er arbeitet Tag und Nacht um einen Prototyp bis April, zu Jim Warrens West Coast Computer Faire fertigzustellen. Randy Wigginton und Chris Espinosa kannte Wozniak von den Homebrew Treffen. Sie schrieben Demoprogramme und testeten Wozniaks BASIC auf Fehler. Angestellter Nummer 1 ist aber Bill Fernandez, der Jobs und Wozniak zusammenbrachte und schon beim Zusammenbau des Apple I half. Jobs bringt alle fast zum Wahnsinn, weil er Druck erzeugt, fragt, wann das BASIC fertig ist, das Wozniak auf Papier entwirft, anstatt einen Emulator zu benutzen und mit der Forderung, dass alle Lötverbindungen in geraden Linien gezogen werden, was dem Innenleben später ein sehr aufgeräumtes und ästhetisches Aussehen gibt. Irgendwann in dieser Zeit zwischen Apple I und II zerbricht dabei die Freundschaft zwischen Wozniak und Jobs.

Externe Hilfe kam von Rod Holt von Atari. Jobs fragte bei seinem Chef nach einem fähigen Ingenieur, der Wozniak unterstützen könnte. Holt ist verantwortlich für den Entwurf des Netzteils und TV-Modulators. Beide Komponenten beinhalten zahlreiche analoge Elemente, von denen Wozniak wenig Ahnung hat. Wozniak hat auch nicht das Interesse, diese relativ „langweiligen“ Teile des Computers zu entwerfen. Holt setzt gegenüber Jobs durch, den TV-Modulator nicht ins Gehäuse zu integrieren, sondern ihn extern anzuschließen. Er plädiert dafür, den Entwurf an eine Fachfirma zu vergeben. Der Hintergrund waren die FCC-Regularien über die elektromagnetische Abschirmung, um andere Geräte oder Dienste wie Amateurfunk, Polizeifunk nicht zu stören. Würde der TV-Modulator diese nicht einhalten, dann würde das den Computer nicht betreffen und er könnte weiter verkauft werden. Gleichzeitig erlaubt die externe Vergabe es, die Firma, die mit dem Entwurf betraut ist, dann in die Pflicht zu nehmen.

Mit den gewonnenen Finanzmitteln kann nun das Konzept des Apple II fertiggestellt und das Gerät in Großserie gefertigt werden. Jobs entwirft das Gehäuse, welches durch sein schlichtes Design Maßstäbe setzte, auch wenn es durch die Höhe und feste Verbindung von Tastatur und Computer nicht gerade ergonomisch war. Jobs kümmert sich auch um ein leises Netzteil und sinnvolle Lüftungsschlitze, um einen Lüfter einzusparen. Der Apple trägt als Schriftzug zuerst "Apple ][". Da die Klammern beim ASCII Zeichensatz der nur 7 Bit breit ist in Deutschland den Buchstaben Ä und Ö entsprechen (in anderen europäischen anderen Umlauten) wird das später in "Apple II" mit kursiven II geändert.

Markkula möchte, das Wozniak, seinen Job bei HP aufgibt. Er prognostiziert, dass Apples Umsatz innerhalb eines Jahrzehnts auf 500 Millionen Dollar steigen würde. In einer solchen Firma kann dann der Chefingenieur den Job nicht nebenher erledigen. Wozniak will aber HP nicht verlassen. So ruft Jobs etliche Bekannte von Wozniak an, denen er sagt, Wozniak würde die Chance seines Lebens wegschmeißen. Gerade hätte man erst 250.000 Dollar bekommen, um den Apple II zu bauen und Wozniak würde den Erfolg von Apple, durch sein Beharren bei HP zu bleiben, gefährden. Am selben Tag wird Wozniak von Anrufen von Freunden und Verwandten überhäuft, die ihm alle raten, HP zu verlassen. Schließlich gibt er nach.

Zuletzt kümmert sich Jobs um die Bewerbung des Produkts. Ihn haben die Anzeigenkampagnen von Intel beeindruckt und so wendet er sich an die Agentur McKenna, die diese Anzeigen entworfen hat. Er ruft die Sekretärin von McKenna so lange an, bis die ihren Chef bittet, ihn zu empfangen um Ruhe zu haben. Dort angekommen wendet er seine übliche Strategie an: Er weigert sich das Büro zu verlassen, bis er eine Zusage erhält. McKenna übernimmt den Auftrag, will aber ein neues, einfacheres, Apple Logo. Das Alte zeigt Newton unter einem Baum. Es entsteht das über zwei Jahrzehnte vorherrschende Logo mit dem angebissenen Apfel und den Farbstreifen. Michael Scott bezeichnete es als das „most expensive bloody logo ever designed“, aber fast allen anderen gefällt es. Erst 1997 wird es durch ein schlichteres Logo ohne Regenbogen abgelöst.

McKenna schaltet eine Anzeige in der auflagenstärksten Computerzeitschrift „Byte“, um die Computerfreaks zu erreichen. Aber auch eine im „Playboy“ um die Firma und den Rechner landesweit bekanntzumachen. Dass eine Firma die Kleincomputer herstellt, im Playboy oder einer anderen populären, sich an ein komplett anderes Zielpublikum gerichteten, Zeitschrift inseriert, gab es vorher nicht. Der Schachzug machte Apple aber über Nacht bekannt. In der Folge erschienen zahlreiche Artikel über Apple im Besonderen und Mikrocomputer im Allgemeinen in zahlreichen Zeitschriften, die sich sonst mit anderen Themen beschäftigten.

Die Hardware des Tandy TRS-80

Der TRS-80, der später als weitere Computer erscheinen, TRS 80 Modell 1 genannt wird, hat als Haupteigenschaft das Tandy ähnlich, wie bei anderen selbst gefertigten Geräten auf den Preis achtet. Wo es nur ging, wurde gespart, auch wenn dies auf Kosten der Leistung ging. Leider litt darunter auch die Verarbeitung und Zuverlässigkeit, der TRS-80 erwarb sich bald den Ruf problematisch im Betrieb zu sein und erhielt den Spitznamen „Trash 80“.

Als Prozessor wählte Tandy den Zilog Z80. Der Z80 wurde von Enerico Faggin entworfen, der bei Intel schon den 8080 designt hatte. Er hatte Intel verlassen und seine eigene Firma Zilog gegründet. Der Z80 war ein verbesserter 8080. Für Hardwareentwickler von Vorteil ist, dass er anders als der 8080-Prozessor von Intel, den Refresh für dynamische RAM Bausteine erzeugen kann und keinen externen Taktgenerator braucht. Softwareentwickler profitieren von vielen neuen Befehlen, darunter schnellen Blocktransfer und Ein/Ausgabebefehle, indizierter Adressierung und ein zweiter Registersatz. Anders als der 6502 ist der Z80 voll softwarekompatibel zum Intel 8080.

Zilog vergibt auch großzügig Lizenzen an andere Halbleiterhersteller, sodass dieser Prozessor bald billiger als das Original von Intel angeboten wird. Später entstehen bei diesen Firmen sogar weiter entwickelte Versionen des Z80. Der Z80 wird ein großer Erfolg, der 8080 die in den meisten Computern der ersten Stunde steckte, wird praktisch vom Markt gefegt.

Der TRS-80 verwendet noch die erste Version des Z80, ohne einen Buchstaben. Viel häufiger wurde die bis 4 MHz taktbare Z80A eingesetzt. Die Z80 im TRS-80 läuft nicht mit dem für diese Version (Z80 ohne A) maximalen Takt von 2,5 MHz, sondern nur 1,77 MHz, was für ein 8080/Z80 System sehr niedrig ist.

Das ROM hatte nur 4 KByte Größe und enthielt ein einfaches BASIC, Level 1 BASIC genannt. Die ersten 16 KByte waren für das ROM reserviert. Das RAM war ebenso nur 4 KByte groß. Obwohl dies auch für BASIC ein sehr kleiner Speicher ist, beherrscht es in der zweiten Version (Level 2) auch Fließkommazahlen. Die erste Version konnte dies noch nicht – eine Folge des Absturzes bei der Vorführung. Es konnte intern auf 16 KByte erweitert werden, extern auf 48 KByte, die dann den ganzen Adressbereich abdeckten. Das kleine ROM lies nur Großbuchstaben zu, das sparte 1,5 Dollar in den Hardwarekosten. Die Tastatur war als einzige der drei Konkurrenten abgesetzt und es war eine echte Tastatur, die sogar einen Zehnerblock hatte. Angeschlossen wurde der Rechner an einen Monitor, er zeigte keine Farbe an. Mit 12 Zoll Monitor betrug der Preis 599 Dollar, ohne 399 Dollar. Dazu wurde noch ein Kassettenrekorder als Speichermedium benötigt, der 49,95 Dollar kostete. Kaufte man alles zusammen, so bekam man den Kassettenrekorder kostenlos.

Für die damalige Zeit herausragend war die Darstellung von 64 Zeichen pro Zeile, die beiden Konkurrenten boten nur 40. Das hätte mit Abstrichen (breite Ränder) für Textverarbeitung gereicht, ja wenn der Rechner auch Kleinbuchstaben angezeigt hätte. Grafik war über einen Grafikzeichensatz in einer Auflösung von 128 x 48 Pixeln möglich.

Einziger Anschluss war der Userport, an dem der Prozessorbus anlag. An ihn konnte man verschiedene Peripherie anschließen. Dazu benötigte man zuerst aber eine Expansionsbox. Diese hatte eine eigene Stromversorgung und wurde über ein 1,8 m langes Kabel angeschlossen. Sie konnte um 32 KByte Speicher erweitert werden, hatte einen Diskettenkontoroller integriert, ebenso einen Druckerport und schleifte den Prozessorbus durch. Ein Zähler konnte für Zeitmessungen genutzt werden. Optional konnte sie um zwei RS-232 (serielle) Schnittstellen erweitert werden. Anders als die beiden Konkurrenten verwandte Tandy einen echten FDC als Diskcontroller, beim Modell I+III war es ein WD-1791, Modell 4 dann einen WD-1770/1773.

Durch das lange Kabel gab es bei der Expansionsbox weitere Probleme, die zu denen des TRS-80 hinzukamen. In Deutschland wurden z.B. die Rechner mit Netzgeräten verkauft, die für den US-Markt gedacht und dann auf europäische Normen angepasst wurden und sehr viel Abwärme produzierten.

Das BASIC konnte durch Austausch des ROMs 1978 durch das Level II BASIC ersetzt werden. Das erste BASIC wurde von Leininger geschrieben und basierte auf dem Palo Alto Tiny BASIC” das Dr. Li-Chen Wang 1976 als Public Domain herausgab. Das Level II BASIC stammte von Microsoft, hatte 12 KByte Umfang und lag zwischen den Altair Versionen 8K und Extended BASIC.

Die Sparsamkeit bei der Herstellung äußerte sich in etlichen technischen Patzern, die dazu beitrugen das der Rechner als unzuverlässig galt. Die Tastatur machte Probleme, ebenso der Kassettenrekorder. bei dem nicht sicher war. ob man ein gesichertes Programm wieder laden konnte, obwohl die Datenrate nur 250 Baud (rund 30 Zeichen/s) betrug. Vor allem aber machte die Erweiterungsbox durch ein nicht abgeschirmtes, 1,8 m langes Kabel. Probleme.

Der erste TRS-80 war das. was man einige Jahre später als „Heimcomputer“ bezeichnen würde. Er war vor allem auf einen niedrigen Preis ausgerichtet, seine Erweiterung war umständlich und verteuerte ihn dann deutlich. Wie Commodore brachte Tandy ein Nachfolgemodell heraus, das nun an die gerichtet war, die den Computer beruflich nutzen würden. Wie bei Commodore ging das aber nur über einen Zwischenschritt (dort war es die 4000-er Serie).

Der Versuch einer Neuentwicklung mit dem TRS 80 Modell II scheiterte. Dieses war ein Computer wirklich ausgelegt auf Anwendungen. Er hatte 32 oder 64 KByte Speicher, zwei Diskettenlaufwerke mit 500 KB Speicherfähigkeit, 80-Zeichenfähigkeit und er startete TRSDOS von der Diskette, nicht ein BASIC aus dem ROM. Auch intern war das System schneller. Ein Z80A mit 4 MHZ wurde durch DMA-Bausteine für einen schnellen Datentransfer unterstützt. Das Problem: Zum einen verwendete das Modell II die alten 8 Zoll Diskettenlaufwerke, die teurer und schon am Aussterben waren, zum anderen war es teuer, 3.499 Dollar mit 32 KByte RAM, 3.899 Dollar mit 64 KByte RAM. Vor allem aber war es inkompatibel mit dem Modell I. So erreichten die Verkäufe nur 10 Prozent des Modell I.

Das nachfolgende Tandy Modell III war ein Upgrade des TRS-80. Hauptgrund für die Entwicklung war nicht die Abstellung der Fehler oder mehr Leistung, sondern das die FCC (Federal Communications Commission – Zulassungsbehörde für Funkfrequenzen in den USA) nun auf die Probleme aufmerksam wurde, die Mikrocomputer aufwarfen. In ihnen arbeiteten Bauteile in einem hohen Takt von einigen Megahertz und sie strahlten damit elektromagnetische Wellen ab, die andere Teilnehmer auf den Funkfrequenzen stören konnten – beim Altair hatte ein Hacker dies ausgenutzt und ein Programm geschrieben, das, wenn der Altair neben ein Radio gestellt wurde, auf diesem der Beatles Song „Fool on the Hill“ abgespielt wurde. Das Modell I war komplett unabgeschirmt, das wurde nun nachgeholt. Der ganze Computer – mit Tastatur und Monitor, wurde in ein Stahlgehäuse gepackt. Das Modell III ersetzte das Modell I, dessen Produktion dann wegen der FCC Anforderungen eingestellt wurde.

Durch die Zusammenlegung aller Komponenten vielen aber die Probleme des Modells I weitestgehend weg. Nachteilig war, dass die Tastatur nun fest angebracht war, man also direkt vor dem Monitor eintippte. Dafür gab es an der Seite Platz für zwei Diskettenlaufwerke. Verbesserungen waren ein etwas schnellerer Z80 Prozessor und höhere Datenraten für das Kassetteninterface. Ebenso warn nun Befehle für das Drucken eingebaut, da man eine RS-232 Karte nachträglich einbauen konnte, um einen Drucker anzuschließen. Dafür benötigte man vorher die Expansion Box.

Seltsamerweise behielt man das kleine ROM mit beschränktem BASIC und fehlenden Kleinbuchstaben als Standard und verkaufte eine Version mit Level II ROM zusätzlich. Das Modell III wurde für denselben Startpreis wie das Modell I verkauft 699 Dollar. Dafür bekam der Käufer aber die Erweiterungsbox schon integriert. Mit 32 KByte Speicher und zwei Diskettenlaufwerken verdreifachte sich der Preis auf 2.499 Dollar. Die Modelle mit Disklaufwerken hatten dann ein erweitertes „Diskbasic“.

Die letzte Evolution des ursprünglichen TRS-80 war das Modell 4, Tandy brachte das fertig, was Apple mit dem Apple III nicht gelang, ein voll kompatibler Nachfolger. Das Modell 4 war im Wesentlichen ein Upgrade auf eine Business-Maschine. Es hatte keinen BASIC-Interpreter, sondern nur ein Startprogramm, welches das Betriebssystem von Diskette lud. Dafür verfügten es über 64 KByte Speicher, den dann Anwendungsprogramme voll nutzen konnten. Durch den Z80A Prozessor konnte so auch CP/M genutzt werden, das für diesen Prozessor inzwischen das Standardbetriebssystem war. Das Modell 4 hatte eine 80 x 25 Zeichen Textdarstellung, es lief mit 4 MHz doppelt so schnell wie das TRS-80 Modell 3, mit einem Schalter wunde die Geschwindigkeit halbiert und es zeigte die 64 x 16 des Modells II an. Die Software war voll kompatibel. Später war das RAM auf 128 KByte ausbaubar.

Das TRS-80 Modell 4 wurde 1983 eingeführt. Mit dem sinkenden Preis von Diskettenlaufwerken wurde später das Modell 4D mit doppelseitigen Laufwerken verkauft, die doppelt so viele Daten speichern konnten. Dieses war durch Ersetzen zahlreicher Chips durch ein Gate Aray auch günstiger. Es gab auch eine portable Version des Modells 4, das Modell 4P. Damit es nicht zu sperrig war, war bei diesem Modell die Tastatur abgetrennt und diente beim Transport umgeklappt als Deckel. Um das Gewicht zu senken, wurde nur ein 9-Zoll-Monitor eingebaut, die Diskettenlaufwerke hatten nur halbe Bauhöhe und die RS-232 Karte war serienmäßig eingebaut, dafür fehlte das ROM-BASIC. Es hatte dafür ein 4K großes Boot-ROM. Es wog mit 11,8 kg aber recht viel und benötigte immer noch einen Netzanschluss. Da es eine abtrennbare Tastatur hatte und 200 Dollar billiger als das Standardmodell war verkaufte es sich gut, wobei es, aber meistens als Desktopcomputer genutzt wurde.

Das Modell 4 wurde bis 1990 produziert. Die letzten Exemplare waren im Preis auf 599 Dollar gesunken.

Die Hardware des Commodore PET

Der PET 2001 von Commodore war der erste Mikrocomputer, der zusammen mit einem Monochrommonitor verkauft wurde. Ein Monitor lässt ein schärferes Bild als ein Fernseher zu, es entfällt der Tuner, der für Unschärfe sorgt und die Auflösung begrenzt. Allerdings war der Monitor in der ersten Version noch ein Schwarz-Weiß-Fernseher. Erst später wurde ein nachleuchtender Grünmonitor eingesetzt. Alle Rechner von Commodore, auch die Diskettenlaufwerke waren sehr schwer, da sie in Stahlgehäusen ausgeliefert wurden.

So konnte der PET 2001 trotz des kleinen (nur 9 Zoll großen Fernsehers) 40 Spalten darstellen. Spätere Modelle erhielten 12 Zoll (30,48 cm) Monitore und konnten 80 Zeichen pro Zeile ausgeben.

Als Datenspeicher wurde ein handelsüblicher Kassettenrekorder eingebaut, der aber trotz der Bemühungen von Chuck Peddle bei der Konstruktion relativ unzuverlässig war. Damit war das Gerät der erste Komplettcomputer der Monitor und Massenspeicher beinhaltete.

Das Gehäuse konnte aufgeklappt werden, es gab aber nur einen User Port als interne Erweiterung und keine Steckplätze. Der Benutzer konnte den Speicher auf 8 KiB erweitern. Es gab dafür eine Reihe von leeren Sockeln. Die Tastatur aus Gummitasten galt als das größte Manko des Rechners. Sie hatte keinen Druckpunkt und gab dem Gerät ein schlechtes Image in der Richtung „billig und minderwertig“. Sie nützten sich auch schnell ab und reagierten dann kaum noch auf Tastendrücke.

Als Schnittstelle gab es einen seriellen IEC-Bus für den Anschluss eines Druckers. Das war damals schon ungewöhnlich, wurde aber bei allen folgenden Commodorerechnern beibehalten. Verbreiteter waren der parallele Bus nach Centronics und der Serielle nach dem RS232 Standard. Der PET konnte daher nur Drucker von Commodore ansteuern.

Der RAM-Speicher betrug 4 bzw. 8 KiB. Durch eine Erweiterungskarte, die an den Userport angeschlossen wurde, konnte man ihn auf 32 KiB erweitern. Der Videospeicher von 1 KByte war getrennt vom Hauptspeicher.

Das ROM umfasste 14 KiB und konnte mit drei Erweiterungssockeln erweitert werden. In ihm befand sich der BASIC-Interpreter von Microsoft, (8 KiB), 2 KiB belegte der Bildschirmeditor. Je 1 KiB entfielen auf Diagnoseroutinen und ein Monitorprogramm. Das BASIC wurde zwar als „Extended BASIC“ bezeichnet, hatte aber einige Bugs und Einschränkungen. Für das ROM und I/O Map waren 32 KByte des Adressraums reserviert, das war bei den nachfolgenden Modellen ein Nachteil. TRS-80 und Apple konnten auf 48 KByte erweitert werden. CP/M Rechner, die auf ein eingebautes BASIC verzichteten, hatten von 64 KByte typisch 54 – 56 KByte für Programme verfügbar.

Der Prozessor war wie beim Apple II ein 6502. Der Rechner hatte keine Grafikbefehle, sondern konnte nur Grafik mit Symbolen erstellen. (Blockgrafik). Töne wurden über die Zweckentfremdung des Ein-/Ausgabechips ausgegeben.

Es gab später ein Diskettenlaufwerk, das an den Userport angeschlossen werden konnte. Doch war dies beim PET 2001 nicht sinnvoll, da der Speicher dann auf 8 KiB begrenzt war.

Einige Eigenheiten blieben bei späteren Computern von Commodore erhalten. So der IEC-Port, der als Druckeranschluss genutzt wurde, die langsamen Diskettenlaufwerke mit eigenen 6502-Prozessor und das spartanische BASIC. Auf den PET folgte später die CBM Serie, die über mehr Arbeitsspeicher und einen größeren Monitor verfügte. Bei den letzten Modellen war auch die Tastatur vom Gehäuse getrennt. Die Nomenklatur war relativ einfach: Die ersten beiden Ziffern gab die maximale Anzahl an Zeichen pro Zeile an (40 oder 80) und die beiden letzten das verfügbare RAM.

Der Commodore PET war ursprünglich ohne Diskettenlaufwerke konzipiert worden. Erst als er auf dem Markt war, erkannte Commodore die Notwendigkeit solcher. Die übliche Vorgehensweise ist das man an den Prozessorbus eine Platine mit dem Diskettenkontroller anschließt, der so direkt vom Prozessor angesteuert werden kann. Da der PET 2001 aber nur einen Steckplatz hatte und dieser für eine RAM-Erweiterung benötigt wurde, kam dies nicht in Frage. So mussten die Diskettenlaufwerke über den vergleichsweise langsamen IEC-Bus angeschlossen werden, einem zeichenorientierten Bus, gedacht für Messgeräte.

Die zweite Eigenheit der Floppy-Disklaufwerke von Commodore war, das die Firma keinen Floppy Disk Controller einsetzte. Derartige Chips wie der µPD 765 oder WD 1793 entlasteten den Prozessor von der Arbeit mit der dem Diskettenlaufwerk. Es mussten ja nicht nur die Daten bitweise in einer Kodierung auf die Diskette geschrieben werden, sondern auch Verwaltungsinformationen wie Sektornummer und Prüfsummen um Fehler zu erkennen, daneben gab es definierte Zonen ohne Information, um dem FDC Zeit zu geben die Daten zu verarbeiten oder an die CPU zu übermitteln. Die CPU musste bei einem FDC nur grundlegende Informationen über das Format übermitteln und konnte dann Sektor für Sektor byteweise schreiben oder lesen.

Commodore hatte zwar den Halbleiterhersteller MOS übernommen, der hatte aber keinen FDC im Programm. Anstatt nun einen Baustein eines anderen Herstellers zu nehmen, baute man in die Diskettenlaufwerke einen eigenen Rechner auf Basis des 6502 ein, der ein eigenes ROM hatte, das die Routinen für die Signalerzeugung und Verarbeitung beinhaltete sowie etwas RAM um einige Sektor abpuffern zu können, weil die Übertragung über den IEC-Bus sonst zu langsam gewesen wäre.

Der Vorteil für den Anwender war, dass so natürlich auch das Format frei programmierbar war. Damals hatten Disketten folgende Eckdaten:

Es konnte eine Seite beschrieben werden (Single Sided, SS) oder beide (Doube Sided DS), die Dichte konnte einfach oder doppelt so hoch (Single Density SD doer Double Density DD) sein. Zuletzt konnte es 40 oder 80 Spuren pro Diskette geben (48 bzw. 96 Track per Inch, tpi). Älter4e Laufwerke nutzten nur 35 bzw. 70 Spuren. Üblicherweise waren die einseitig beschriebenen Disketten auch auf der Rückseite nutzbar, indem man sie drehte und ein Loch für die Schreibschutzmarkierung einbrachte, wofür sich Diskettenlocher etablierten. Laufwerke für Single Sided Disketten hatten einen Schreib/Lesekopf, Laufwerke für Double Sided zwei.

Die nutzbare Kapazität hing dann von der Formatierung durch das Betriebssystem ab. Als Maximum waren aber auf eine Spur, die bei Double Density 6.250 Bytes fasste, maximal 5 Sektoren mit 1.024 Bytes, neun Sektoren mit 512 Byte oder 16 Sektoren mit 256 Bytes untergebracht, also 4, bis 5 KByte pro Spur. Da für jeden Sektor es noch Verwaltungsinformationen gab, sank die nutzbare Kapazität mit kleiner werdenden Sektorgrößen ab. Die formatierte Kapazität war so etwa ²/₃ bis ¾ der unformatierten Rohkapzitat.

Commodore wich von diesem Schema ab. Die Disketten, die verwendet wurden, hatten 35 Spuren oder 77 Spuren. Die Sektorgröße betrug 256 Bytes. Damit hätte man bei einfacher Dichte (Modelle 3040, 4040) 140 KByte pro Disk, bei doppelter Dichte (Modell 8050) 560 KByte pro Diskette speichern können. Die volle Kontrolle über die Aufteilung der Spuren nutzten die Ingenieure, um mehr Daten zu speichern. Zum einen verwandten sie eine andere Kodierung für die Daten als Floppy Disk Controller. Dadurch entfielen pro Datenbyte weniger Bits, die auf die Diskette geschrieben werden mussten. Zum anderen war die Sektorzahl variabel. Während die Datendichte pro Spur konstant ist, nimmt der Umfang der Spur immer weiter zu. Dies nutzte man aus, um in den äußeren Spuren mehr Sektoren unterzubringen: bei den kleineren Modellen waren innen 17 und außen 21 Sektoren untergebracht, bei den größeren innen 23 und außen 29. Diese hatten zudem einen engeren Spurabstand, sodass 77 anstatt 70 Spuren auf eine Diskette passten. Der Prozessor musste so aber die Schreibgeschwindigkeit anpassen, da die Rotationsgeschwindigkeit konstant war.

Trotz nur 35 Spuren pro Disk – es etablierte sich sehr bald als neuer Standard 40 bzw. 80 Spuren, kamen die Disketten so auf 170 KByte bzw. 520 KByte, das Laufwerk 8250, dass auch doppelseitig lesen und schreiben konnte, kam so auf 1 MByte pro Diskette. Das war jeweils ein Drittel mehr als bei anderen Formaten mit 40 Spuren, obwohl nur 35 Spuren verwendet wurden. In jedem Diskettenlaufwerk steckten zwei Mikroprozessoren des Typs 6502 bzw. 6504: einer für das Verarbeiten der Daten der Diskette zuständig, der zweite für die Datenübertragung zum Computern. Chuck Peddle der dafür verantwortlich war, übernahm das System bei dem nächsten Computer dem Victor Sirius.

Die Hardware des Apple

Der Apple II hat bis heute einen legendären Ruf als Meisterstück der Ingenieurskunst. Wozniak brachte es fertig, die Anzahl der Bausteine im Vergleich zu anderen Rechnern stark zu reduzieren. Daraus ergaben sich aber auch beim Ausbau Probleme und für die Kompatibilität war dies auch eine Herausforderung, schließlich integrierte man alle Bausteine beim Apple IIC auf einem ASIC. Der Apple II+ war der erste Rechner, der ohne Zusatzkarte Farbgrafik auf einem Fernseher darstellen konnte. Bis andere Rechner einen Grafikmodus hatten der mit dem Apple II gleichziehen konnte dauerte es einige Jahre. Die Grafikfähigkeiten waren denn auch eine Hauptantriebsfeder für Wozniak den Rechner zu bauen.

Der Apple II bestand in der Grundausstattung aus einem Gehäuse mit dem Keyboard, in welchem sich die Systemplatine und die Erweiterungsslots befanden. Durch die Höhe des Gehäuses war die Tastatur, trotz Schräge deutlich über der Tischplatte angebracht.

Im Inneren gab es unter der abnehmbaren, oberen Platte hinten die acht Steckplätze. Es konnten nur sehr niedrige Steckkarten eingebaut werden. Doch Wozniak hatte den Rechner so konstruiert, dass diese nur wenige Chips benötigten, um angesprochen zu werden. Beim Apple II hatte Wozniak eine sehr einfache Möglichkeit gefunden, den Aufwand zu verringern. Jeder der acht Slots hatte im Adressraum des Prozessors einen Bereich von 256 Bytes für ein ROM. Das reichte aus, um Routinen unterzubringen, welche die Karte initialisieren und dann die Ausführung in ein größeres ROM abgeben. Zum Datenaustausch stand ein gemeinsamer 2 KiB großer Speicherbereich zur Verfügung.

Die acht Karten belegten so zusammen 4 KiB des Adressraums. Weitere 8 KiB belegte das BASIC, das Wozniak geschrieben hatte. Es arbeitete nur mit ganzen Zahlen. Als später auf dem Apple II+ eine funktionell reduzierte Version des Extended Microsoft BASICs eingesetzt wurde, wurde es zu „Integer-BASIC“ umbenannt. Dazu kamen ein Monitorprogramm und ein Disassembler in den letzten 4 KiB. Diese mussten entfallen, als das Microsoft BASIC mehr Platz benötigte.

Da der 6502 als 8 Bit Prozessor maximal 64 KiB adressieren konnte, lies dies noch 48 KiB für den Hauptspeicher übrig. Es gab drei Bänke, die jeweils mit gleichen Chips bestückt sein mussten. Möglich war die Bestückung mit 4 kbit RAM Chips oder 16 kbit RAM Chips, sodass es folgende Konfigurationen gab:

Wie schnell die Preise für Bausteine fielen, zeigte sich daran, dass zwei Jahre später der Apple II+ mit 48 KiB RAM für 1.095 Dollar angeboten wurde. Also nur 40% des Preises eines gleich ausgestatteten Apple II (und 200 Dollar billiger als dieser mit 4 KiB im Jahr 1977). Diese weitreichende Ausbaumöglichkeit erhöhte den Wert des Gerätes enorm, denn Speicher war wie man an der Tabelle sieht 1977 noch teuer, so konnte ein Käufer erst mal eine Bank mit 4 Kbit Bausteinen bestücken und später aufrüsten oder gegen 16 Kbit Bausteine tauschen.

Anschlüsse gab es im Grundgerät nur zwei: einen Ausgang für einen Fernseher und einen für einen Kassettenrekorder. Der Kassettenrekorder war als Speichermedium gedacht (wie auch noch bei vielen Heim­computern nach dem Apple II). Er übertrug Daten mit einer Geschwin­dig­keit von 1.000 Bit/s.

Der Apple II konnte auf einem Fernseher Farbe und Grafik darzustellen. In der Grundausstattung war nur der niedrig auflösende Grafikmodus nutzbar, der 40 × 48 Zeichen in acht von 15 Farben zeigte. Es gab BASIC-Befehle zur Programmierung der Grafik.

Der hochauflösende Grafikmodus zeigte 280 × 192 Pixels in vier Farben. Dies waren bei einem Farbfernseher schwarz, weiß, violett und grün. Da Wozniak einige Eigenheiten des NTSC-Systems zur Darstellung nutzte, konnten sie nicht frei gewählt werden. Vielmehr war es so das bei zwei nebeneinander liegenden Pixels die Farbe gewählt werden konnte. Für diesen Modus benötigte der Apple II einen Speicher von 8 KiB, während der niedrig auflösende Grafikmodus nur einen Speicher von 1 KiB erforderte. In der Realität störten sich auf einem Fernseher die Pixel gegenseitig, da Wozniak auf die vollständige Generation von NTSC Signalen verzichtet hatte, um Chips zu sparen, sodass praktisch nur 140 × 192 Pixel unterscheidbar waren. Durch die Eigenheiten war die Darstellung im PAL-System auch schlecht, selbst mit dem offiziellen PAL-Modulator von Apple.

Zum Anschluss an den Fernseher (bis zum Erscheinen des Apple II+ nur in den USA möglich) musste man einen TV-Modulator erwerben. Allerdings stellte der Apple II Zeichen nur in einer 5 × 7 Matrix dar. (Höhe × Breite). Damit konnte er keine Kleinbuchstaben darstellen. Wozniak entfernte sie aus dem Zeichensatz – der Apple zeigte nur 64 Zahlen, Sonderzeichen und Großbuchstaben auf dem Monitor an. Sound beherrschte der Rechner nicht. Er hatte weder einen Soundgenerator, der dies übernahm, noch verfügte er über Interrupts, die nötig waren, um nach dem Ende einer Note die nächste zu spielen. So waren auch nur einstimmige Melodien und Geräusche möglich. Das eröffnete den Markt für Fremdhersteller die Soundkarten herstellten.

Wegen der wenigen Anschlüsse in der Grundausrüstung waren die Slots wichtig zur Erweiterung des Rechners. Für drei Karten gab es Schlitze zum Anschluss von Peripherie in der Rückwand.

Die Möglichkeit des Ausbaus mit Karten bescherten dem Apple II ein langes Leben. Für den Anschluss eines Diskettenlaufwerks musste Commodore ein Nachfolgemodell designen, der Tandy TRS-80 benötigte eine Erweiterungsbox. Wozniak musste nur eine Karte designen. Auch hier ging er eigene Wege. Es gab damals schon Floppy-Disc-Controller (FDC), das sind Prozessoren, welche die gesamte Kommunikation mit dem Diskettenlaufwerk abwickeln, der Prozessor muss nur die Formate definieren und Daten übertragen oder abholen. Wozniak übertrug die Aufgabe dem Prozessor und setzte auf dem Diskontroller nur die Bausteine ein die er brauchte, um die Signale zu generieren und zu verarbeiten. Da die Diskette rotiert und neben dem Lesen auch zahlreiche andere Dinge wie Prüfsummen generieren, Verwaltungsinformationen abrufen und auswerten anfallen, ist diese Aufgabe komplex, da alle Routinen unabhängig von Verzweigungen und Sprüngen eine exakt vorgegebene Länge hatten. Der Lohn war, das Apple sehr viel am Diskontroller verdienen konnte, denn ein FDC war um ein vielfaches teurer als der Prozessor. Der erste der EDC 1771, der im Oktober 1976 erschien, kostete 60 Dollar, das dreifache des 6502 Prozessors. Weiterhin konnte Wozniak so das Diskettenformat selbst definieren. Er nutzte anfangs 13 Sektoren von 256 Bytes pro Spur, dann 16 (110 / 143 Kbyte pro 35 Spur Diskette). Später konnten Firmen durch das Überschrieben der Routinen sehr einfach Kopierschutzmechanismen implementieren.

Die nächst wichtigste Karte war die 80-Zeichenkarte (zur Darstellung von 80 Zeichen/Zeile auf einem Monitor), eine Karte mit einem Druckeranschluss, nach dem Centronics Standard, Später kam, die Language Card hinzu. So genant, weil sie zuerst nur mit Programmiersprachen im Bundle verkauft wurden. Ab Anfang der Achtziger Jahre war der Speicherausbau auf 48 KByte nicht mehr sehr teuer, werden Computer geschäftlich nutzte, startete aber von Diskette das Betriebssystem und dann eine Anwendung. Den BASIC Interpreter und den von ihm belegten Adressraum benötigte er nicht. So konnte man mit der Lanuage Card, die 16 KByte Speicher enthielt, den Speicher auf 64 KByte ausbauen, das Maximum, das ein 8 Bitter adressieren kann.

Spätere Karten konnten den Apple sogar verwandeln. Von Microsoft stammte die Softcard – eine Karte mit Z80 Prozessor, die dann die Systemkontrolle übernahm. Mitgeliefert wurde CP/M und Microsoft BASIC. Gedacht von Microsoft, nur um ihre Programmiersprachen auf dem Apple lauffähig zu machen, erschloss sie dem Apple die Software der CP/M Welt. Der Apple war zwar lange Zeit der bestverkaufte Computer seiner Preisklasse, aber nur ein Computer, es gab dagegen Dutzende von Computern, die CP/M nutzten und in ihrer Gesamtheit waren sie die Mehrheit. 1980/81 machte Microsoft mit der Softcard mehr Gewinn als mit allen anderen Produkten der Firma.

Für diejenigen die nur einen schnellen Apple haben wollte gab es auch Einsteckkarten mit höher getakelten 6502 bis zu 6 MHz, die dann auch eigenes RAM enthielten, da das interne bei diesem Takt überfordert gewesen wäre.

Es waren drei wesentliche Gründe, welche den Apple II so erfolgreich machten:

Der Erste war die Weitsicht bei der Speicherbestückung: Wozniak hatte so viele ICs eingespart, dass der Apple II mit nur halb so vielen Chips wie der Apple I auskam. Er nutzte den Platz für drei Reihen Speicherbausteine. Im Auslieferungszustand war eine bestückt mit 4 Kbit DRAM Chips – lediglich 4 KiB Speicher. Der Käufer konnte nun die beiden anderen Bänke ebenso bestücken und hatte eine 12-KiB-Maschine. Die Sockel konnten aber auch die neuen 16 kbit RAM aufnehmen, die jedoch zu Produktionsbeginn noch sehr teuer waren. Da diese die vierfache Kapazität hatten, resultierte so ein Maximalausbau von 48 KiB. Kein anderer Computer dieser Zeit hatte diese Ausbaumöglichkeiten.

Der eingesparte Platz wurde auch genutzt, um acht Slots für Erweiterungskarten einzubauen. Ein Bussystem hatte den Altair erfolgreich gemacht und es sollte auch der Schlüssel für den Erfolg des Apple II werden. Als sich Wozniak im nächsten Jahr einem Floppy-Disk-Kontroller widmet, muss der Apple nicht umkonstruiert werden, sondern der Controller wird einfach als Zusatzkarte eingebaut. Jobs will nur zwei Slots, doch Wozniak wehrt sich: Das spart keinen Chip ein und es wäre mit ihm nicht zu machen – er setzt sich durch.

Der dritte Grund war eine sehr ausführliche Dokumentation des Rechners und des Busses. Dadurch ist es Zulieferern leicht möglich, eigene Erweiterungen zu konstruieren. Damit war es aber auch möglich, den Rechner nachzubauen. Apple lizenzierte nur einen Nachbau: den des deutschen ITT-2020. Apple versuchte, die zahlreichen Nachbauten, die vor allem in Taiwan entwickelt und in Europa vertrieben wurden, (auch weil in Europa der Apple II deutlich teurer als in den USA verkauft wurde) zu unterbinden. Der Erfolg war durchwachsen. Als die Firma Video Technology den Computer durch Reengineering nachbaute, das heißt die Software nicht kopierte, sondern funktionell identisch nach programmierte, war es nicht mehr möglich, diese Nachbauten zu verhindern.

Der Apple II wird als Ingenieurswerk von Wozniak gefeiert. Er hatte aber auch handfeste Nachteile. Die fehlenden Kleinbuchstaben wurden schon erwähnt. Die Tastatur hat keine Cursortasten für Hoch und Runter und ohne Interrupts ist nicht nur die Sounderzeugung schwierig, sondern erfordert von Anwendungen auch das sie dauernd die Tastatur abfragen um kein Zeichen zu verpassen. Die Grafik kann zwar Farbe, aber nur weil man Eigenheiten des Signals ausnutzt. Sie sind so nicht frei wählbar sondern ergeben sich immer aus zwei Pixeln. Es gab auch keine Möglichkeit festzustellen in welchem Slot welche Karte steckte, so konnte wenn in einem Slot keine Karte mit einem Druckeranschluss war sondern der Diskontroller beim Drucken die Disk booten. Das wurde so gelöst das viele Karten vorsachrieben das sie in einen bestimmten Slot gestreckt wurden.

Weiter geht es in Teil 2 mit dem Markterfolg, den Nachfolgern in der Linie und einer Zeitleiste.

Links

https://docs.google.com/spreadsheets/d/15XJi00e7uswygc_j6boZoR8C5hK6YoZwa8vBCxnwVFE/edit#gid=0

https://jeremyreimer.com/uploads/Computer_Smartphone_tablet_markethshare_1975-2012.xls

Artikel verfasst am 20.11.2021

Zum Thema Computer ist auch von mir ein Buch erschienen. "Computergeschichte(n)" beinhaltet, das was der Titel aussagt: einzelne Episoden aus der Frühzeit des PC. Es sind Episoden aus den Lebensläufen von Ed Roberts, Bill Gates, Steve Jobs, Stephen Wozniak, Gary Kildall, Adam Osborne, Jack Tramiel und Chuck Peddle und wie sie den PC schufen.

Das Buch wird abgerundet durch eine kurze Erklärung der Computertechnik vor dem PC, sowie einer Zusammenfassung was danach geschah, als die Claims abgesteckt waren. Ich habe versucht ein Buch zu schreiben, dass sie dahingehend von anderen Büchern abhebt, dass es nicht nur Geschichte erzählt sondern auch erklärt warum bestimmte Produkte erfolgreich waren, also auf die Technik eingeht.

Die 2014 erschienene zweite Auflage wurde aktualisiert und leicht erweitert. Die umfangreichste Änderung ist ein 60 Seiten starkes Kapitel über Seymour Cray und die von ihm entworfenen Supercomputer. Bedingt durch Preissenkungen bei Neuauflagen ist es mit 19,90 Euro trotz gestiegenem Umfang um 5 Euro billiger als die erste Auflage. Es ist auch als e-Book für 10,99 Euro erschienen.

Mehr über das Buch auf dieser eigenen Seite.

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