БК
Тип	Бытовой компьютер
Выпущен	1985 г.
Выпускался по
Размер байта	8 бит
Размер слова	16 бит
Ширина шины адресов	16 бит
Тип шины	Q-Bus
Архитектура	CISC
Процессор	К1801ВМ1 на частоте 3 либо 4 МГц
Память	32 КБ
Чипсет	1801
Устройства хранения данных	компакт-кассета, дисковод
ОС	см. Операционные системы БК-0010/11

БК — семейство советских 16-разрядных домашних и учебных компьютеров, совместимых по системе команд и частично по архитектуре с СМ ЭВМ, PDP-11 и ДВК.

Разработан в 1983 году в НИИ точной технологии НПО «Научный Центр», г. Зеленоград. Главный конструктор от НИИТТ — А. Н. Полосин, главный конструктор от завода «Экситон» — С. М. Косенков ^[1]. Производился серийно на заводе «Экситон», г. Павловский Посад с января 1985 года. БК 0010-01 также производился в г. Шауляй (Литва)^[2], в Армении, а также на предприятии «Элекон» в Казани. В 1990 году розничная цена на БК 0010-01 в сети фирменных магазинов «Электроника» составляла 650 рублей, что было в 2—3 раза выше заработной платы инженера.

В качестве дисплея использовался бытовой черно-белый или цветной телевизор (после доработки) или, реже, специальный монитор, внешней памятью служила аудио кассета.

Технические характеристики и особенности

Системная плата БК

Чёрно-белый режим отображения

Чёрно-белый режим отображения через цветной разъём

Цветной режим отображения. Горизонтальное разрешение снижено вдвое по сравнению с выводом через чёрно-белый разъём

• Процессор: К1801ВМ1 (аналог LSI-11/03 из семейства PDP-11) на тактовой частоте 3 МГц (в БК-0011/БК-0011М повышена до 4 МГц)
• Оперативная память: первые 32 КБ адресного пространства, из которых 15,5 КБ отведено под программы и данные, 512 байт под стек и системные регистры, и ещё 16 КБ — под видеопамять. При нажатии определённой комбинации клавиш или выдаче специальной команды можно было увеличить объём оперативной памяти для программ с 15,5 КБ до 27,5 КБ за счёт уменьшения видеопамяти до 4 КБ. При этом на экране отображалось всего 4 строки текста.
• Постоянная память: последние 32 КБ адресного пространства. Из них 8 КБ отведено под драйверы клавиатуры, дисплея и магнитофона и мониторную систему (примитивный вариант операционной системы с командной строкой);
• Клавиатура: 92 клавиши; контроллер К1801ВП1-014
• Блок питания для защиты от помех помещался в отдельном корпусе

• Особенность устройства отображения, собранного на контроллере К1801ВП1-037 заключается в наличии только графического режима. Текстовый режим отсутствует. Буквы при выводе преобразуются в их графические изображения и выводятся как картинка. Поэтому невозможно программно прочитать текст, уже выведенный на экран.
• Графический режим только один (если не считать режим сокращения графического ОЗУ в пользу памяти программ), с двумя способами вывода на экран телевизора. Для программ нет разницы, каким из них картинка выводится на экран — организация видеопамяти не меняется. Разницу ощущает лишь пользователь, смотрящий на экран. Компьютер имеет два разъёма для подключения к телевизору: чёрно-белый (телевизионный сигнал с яркостной составляющей) и цветной (синхронизация + RGB). Способ вывода на экран определяется только тем, к какому из разъёмов подключен телевизор.
• При первом способе каждый бит ОЗУ видеопамяти кодирует ровно одну точку на экране. Соответственно, точка имеет два состояния: чёрное и белое. Полутона достигаются дроблением изображения (дизеринг). Каждое машинное слово кодирует 16 точек в строке, начиная с левого верхнего угла экрана. Предполагается съём видеосигнала с чёрно-белого разъёма. Если вывести сигнал через цветной разъём, то на экране будет читаемая, но неудобная для восприятия цветовая «каша» (см. изображение).
• При втором способе та же самая информация графического ОЗУ имеет иное значение: каждая точка кодируется двумя соседними битами. Соответственно, возможно 4 цвета: чёрный, красный, зелёный, синий. Белый отсутствует. Каждое машинное слово кодирует 8 соседних точек в строке. Предполагается съём видеосигнала через цветной разъём. Если вывести сигнал через чёрно белый разъём, то на экране будет чёрно-белое изображение с яркостью, никак не соответствующей яркости реальных цветов.
• При чёрно-белом способе вывода можно отобразить 512 × 256 точек, при цветном — 256 × 256.
• Драйвер дисплея может выводить в графическое ОЗУ текст двумя способами, адаптированными под два способа вывода информации графического ОЗУ на экран. При первом способе матрица символа из ПЗУ выводится так, что каждая её точка попадает ровно в один бит ячейки графического ОЗУ (64 символа в строке, оптимизация под чёрно-белый режим). При втором способе каждый бит матрицы транслируется в два соседних бита памяти (32 символа в строке, оптимизация под цветной режим, учитывается информация о текущем цвете букв). Режимы переключаются с клавиатуры или передачей специального кода драйверу дисплея.
• В таблице матриц символов изображение символа с кодом 36, которое в кодировке ASCII соответствует символу доллара ($), заменено на изображение общего знака денежной единицы (¤). Изображение доллара отсутствует вообще. Ради справедливости следует отметить, что знак ¤ действительно является международно утверждённым общим знаком денежной единицы, но не в кодировке ASCII, а в более поздней Unicode, и его код не 36, а 164;

Разъёмы расширения и ввода-вывода

• Стандартным устройством хранения данных служил кассетный магнитофон с функцией управления двигателем, или без неё. В компьютере имеется реле для запуска/остановки двигателя магнитофона.
• Параллельный 16-разрядный программируемый порт ввода-вывода, выведенный на разъём СНП-58 позволял подключать принтер и другие периферийные устройства по интерфейсу ИРПР. Также в компьютере реализован последовательный интерфейс ИРПС, который при минимальной доработке компьютера выводился на тот же разъём программируемого порта ввода-вывода.
• Системная шина частично реализует интерфейс МПИ, выведенный наружу через другой разъём СНП-58. Фактически это аналог разъёма расширения на материнских платах современных ПК.

Клавиатура

• На клавиатуре единовременно может быть нажата только одна клавиша.
• Не все клавиши при нажатии передают коды в компьютер. Некоторые из них являются чистыми коммутаторами электрических сигналов на входе микросхем: «Shift наоборот», АР2, ЗАГЛ, СТР, СУ. Клавиша СТОП аппаратно вызывает немаскируемое прерывание.
• Штатный режим ввода — ввод заглавных букв. Вводить строчные можно, удерживая специальную клавишу, которую условно можно назвать «Shift наоборот», или включением соответствующего режима клавишами ЗАГЛ и СТР.
• В драйвере клавиатуры не реализован автоповтор нажатия клавиши при её удержании. Штатная функция автоповтора последнего введённого символа достигается нажатием и удержанием клавиши «ПОВТ».
• Компьютер имеет встроенный пьезокерамический излучатель звука (проще говоря — динамик, PC Speaker), а драйвер клавиатуры, размещённый в ПЗУ, сделан так, что при нажатии каждой клавиши раздаётся не щелчок, а неприятный свистящий звук. В результате, ввод текста на недоработанном БК сопровождает специфическое «чириканье».

Модели

Предположительно, модели БК нумеровались в двоичной системе счисления: 0010 (2), 0011 (3), 0100 (4). Номер 0001 (1), вероятнее всего, был присвоен ранней, опытной модели, не выпущенной в продажу.

БК-0010

Базовая модель с мембранной клавиатурой и интерпретатором языка Фокал в ПЗУ.

Конструктив БК-0010 не предусматривал расширения ОЗУ. Периферийные устройства (принтер, НГМД с контроллером) существовали, но в продажу поступали редко и были дефицитными.

Мембранная клавиатура представляла из себя печатную плату с установленными на ней 92 переключателями ПКН-150, закрытую цветным пленочным шильдом. На шильде были нанесены обозначения клавиш и функциональных зон. Предполагалась возможность замены шильда в соответствии со спецификой используемого программного обеспечения. 

БК-0010.01

Вариант БК-0010 с механической клавишной клавиатурой вместо плёночной и языком Бейсик-86 (BASIC-86), он же «вильнюсский бейсик» в ПЗУ. Интерпретатор языка Фокал перенесен в ПЗУ специального подключаемого модуля МСТД (мониторная система тестирования и диагностики). Этот модуль, помимо запуска тестовых программ, позволяет вводить программы в кодах и работать с магнитофоном.

Клавиатура данного компьютера приближается по раскладке к современному стандарту де-факто с четырьмя клавишами управления курсором, но имеет чудовищный дребезг контактов, в результате чего у пользователя вырабатывается специфический навык набора текстов аккуратными, но резкими и чёткими движениями.

В целях экономии памяти тексты ошибок Вильнюсского Бейсика не были зашиты в ПЗУ. Ошибки выдаются не текстом, а кодами, например, «ОШИБКА 4». Коды ошибок Вильнюсского бейсика странным образом совпадают с кодами ошибок MSX Basic.

БК-0010Ш и БК-0010.01Ш

БК-0011

Появилась в 1990 году. Отличия от БК-0010:

• больший объём оперативной памяти — 128 КБ, постраничная организация памяти, две страницы памяти можно было поочерёдно отображать на экран, что обеспечивало мгновенную перерисовку экрана
• процессор стал работать на частоте 4 МГц
• появились экранные палитры
• контроллер дисковода стал входить в стандартную поставку

БК-0011M

«Электроника МС 0513». Исправленная версия БК-0011. Под БК-11 обычно понимается БК-0011М, так как БК-0011 было выпущено немного. Одно из заметных исправлений — на БК-0011 не работал звук в программах, написанных для БК-0010; в БК-0011М эта ошибка была исправлена.

БК-0100

Эта машина, по всей видимости, не пошедшая в серию, упомянута в статье А. Люкшина «Тернистый путь БК в наш дом»  В неё, помимо 16-разрядного процессора К1801ВМ1, предполагалось ставить второй процессор — 8-разрядный КР580ВМ80А либо 16-разрядный (x86-совместимый) КР1810ВМ86, для совместимости с имеющимися наработками, предназначенными для этих процессоров.

За рубежом в аналогичных целях выпускалась плата с процессором Z80, предназначенная для установки в машину Apple II. Но в этом случае оба процессора (штатный 6800 и добавленный Z80) оказывались 8-разрядными.

Программное обеспечение

ОС БК-11 — единственная операционная система, поддержанная производителем

Меню бут-менеджера мультизагрузорчного диска с выбором операционной системы

В поставке БК-0010 был минимальный набор программ — кассета с примерами на Фокале или Бейсике, игра Тетрис и тесты оборудования. Большинство программного обеспечения создавалось самими пользователями — чаще всего с нуля, либо путём адаптации с других ЭВМ близкой архитектуры, например с ДВК. Распространялись программы путем обмена на встречах энтузиастов — обычно на радиорынках. Существовали также кооперативы, тиражировавшие и продававшие программы на кассетах (обычно не свои).

Спектр программного обеспечения, созданного для БК, включает в себя: 

• Операционные системы
• Расширения встроенного Фокала (FOCOD, XFOCAL, ФОНД, МИФ, СФМ2) и Бейсика
• Языки программирования: несколько реализаций Форт, адаптированный Бейсик ДВК
• Средства программирования на низком уровне: ассемблеры (АСМ, МИКРО), дизассемблеры (АНТИАС, КОДЫ, КОД24, REASS, ASC11, MESSA, ДИЗАКС), отладчики (ГРОТ, OTL)
• Игры: список игр включает в себя более 400 названий^[7][8], в том числе: Arkanoid (1990), Boulder Dash, Digger (1990), Military Marathon (1987), Monkey Island, UFO («НЛО: Враг неизвестен», 1998) и UFO 2, Prince of Persia и др.
• Демонстрационные программы
• Текстовые редакторы (БЛОКНОТ, ЭКРЕД, ЭДАСП)
• Графические редакторы (ГРЕДО, ГРЕД3)
• Музыкальные редакторы (МЕЛОМАН, MUSIC), синтезаторы речи
• Справочники и словари
• Программы для печати на матричных принтерах
• Программы для инженерных расчётов
• Учебные программы

Аппаратные доработки

Несколько несложных полезных доработок делалось, как правило, самими пользователями.

• Кнопка сброса. Некоторые программы часто зависали, не все игры имели правильно работающую функцию выхода. Без кнопки сброса перезагрузить компьютер можно было выключением и включением питания, но это нередко приводило к преждевременному износу выключателя на блоке питания.

• Переключатель паузы. Переключатель аппаратно приостанавливал выполнение инструкций процессором. Это было удобно для временной приостановки игр, не имеющих встроенной функции паузы. К сожалению, отдельные игры не возвращались после этого к работе корректно, так как программируемый аппаратный таймер в компьютере продолжал работать даже когда выполнение программы центральным процессором было заморожено.

• Переключатель тактовой частоты процессора (переключатель «турбо»). Позволял изменить тактовую частоту со стандартной 3 МГц (в серии БК-0010*) на 4 либо 6 МГц, или со стандартной 4 МГц (в серии БК-0011*) на 3 либо 6 МГц. Не все экземпляры процессоров надежно работали на частоте 6 МГц; пригодность каждого определялась опытным путем. Изменение тактовой частоты изменяло скорость игрового процесса в динамичных играх. Переключатель частоты обычно ставился вместе с переключателем паузы, так как в простейшей схеме переключателя частоты неизбежный дребезг контактов механического переключателя искажал форму тактового синхросигнала и мог привести к зависанию программы в результате сбоя процессора, если процессор не был остановлен на время переключения.

• Выключатель звука, либо плавный регулятор громкости встроенного пьезоэлектрического динамика. Одновременно в корпус мог быть установлен более громкий динамик.

Силами любителей, к компьютеру подключались: аудио-сопроцессор AY-3-8910 , различные периферийные устройства — мышь, джойстик, принтер, а ещё позже появилась возможность подключать дисководы и жёсткие диски.

В некоторых комплектах поставки БК-0011 был предусмотрен манипулятор "Марсианка"