Apple II

Der Apple II (auch Apple ][ oder Apple //) der Firma Apple Computer gehört zu den ersten Microcomputer, die eine weite Verbreitung fanden. Der Apple II hatte bei seiner Markteinführung acht freie Steckplätze (engl. Slots) des 8-Bit Apple-Bus-Systems, mit denen er individuell erweitert werden konnte. Die Apple-II-Baureihe war ein offenes System. Dieses Bauprinzip wurde später von der Firma IBM kopiert und als IBM-PC vermarktet. Die Apple-II-Baureihe ist von der Apple-Macintosh-Reihe zu unterscheiden.

Apple II Bildschirm

Apple II Maus (bei frühen Modellen nicht vorhanden)

Geschichte

Der Apple II ist der Nachfolger des Apple I und wurde von Steve Wozniak entwickelt und von Steve Jobs (beide Gründer von Apple) ab April 1977 vermarktet. Bald erschienen diverse illegale Apple-Clones, auch von Heimwerkern selbst gebaute, da in den frühen Apple-II-Modellen nur leicht erhältliche Standard-Chips verwendet wurden. Legale Clones zu bauen war fast unmöglich, da Apple die Firmware nicht lizenzierte (außer ITT 2020), und diese so programmiert war, dass die Entwicklung einer kompatiblen, aber nicht identischen Firmware im Gegensatz zum späteren IBM-PC schwierig war.

Die Apple-II-Reihe wurde von 1977 bis 1993, also etwa 16 Jahre, gebaut. In dieser Zeit wurden über zwei Millionen Original Apple-II-Computer hergestellt. Die ungezählten Nachbauten dieser Baureihe sind in dieser Zahl nicht erfasst.

Die Baureihe war so erfolgreich, weil der Rechner ein offenes System war. Man konnte für die Slots des Apple II die unterschiedlichsten Karten kaufen oder sogar selbst zusammenlöten. Es gab Speichererweiterungskarten, Steuerungskarten (Hobby: z. B. auch für Fischertechnik-Baukästen, aber auch für die Industrie/Forschung: I/O-Karten), Grafikkarten usw.

Die Software für den Apple war meist innovativer als bei der Konkurrenz. Das Programm VisiCalc war die erste Tabellenkalkulation für Microcomputer überhaupt. Das Programm AppleWorks war das erste Programm, das eine Textverarbeitung, eine Tabellenkalukation und eine Datenbank in einem Programm vereinigt hat.

Der Apple II gehörte (zusammen mit den gleichzeitig vorgestellten Commodore PET 2001 und Tandy TRS-80) zu den ersten drei Mikrocomputern, die nicht als Bausatz, sondern als fertige Geräte verkauft wurden. Üblich war es zur damaligen Zeit, dass sich der Käufer zumindest selbst um eine passende Tastatur und einen Monitor kümmern musste, teilweise wurden auch nur nackte Platinen ohne Netzteil und Gehäuse als Computer verkauft (so wie das erste Apple Modell, der Apple I).

Hardware

Im Apple II kam eine 8-Bit 6502-CPU mit 1,020 MHz Taktfrequenz zum Einsatz. Der Apple II verfügte in der Grundausstattung über 4 kB RAM, erweiterbar bis 64 kB Hauptspeicher, der in den späteren Modellen auf bis zu 16 MB ausbaubar war.

Tastatur

Eine Schreibmaschinentastatur, noch fast ohne Sondertasten, war eingebaut. Beim ersten Apple II konnte man damit nur Großbuchstaben eingeben – nach Auskunft des Apple-II-Entwicklers Steve Wozniak war die einzige Tastatur, die er sich zu dieser Zeit leisten konnte, eben eine mit Großbuchstaben.

Der Ur-Apple-II beherrschte auch für die Ausgabe nur den ASCII-Zeichensatz ohne Kleinbuchstaben (64 druckbare Zeichen und 32 Steuerzeichen). Kleinbuchstaben und Umlaute waren daher nur über Bastellösungen möglich (gepatchte EPROMs, die damals in Deutschland bei Apple-II-Benutzern weit verbreitet waren). Erst der Apple IIe beherrschte Kleinbuchstaben und in seiner deutschen Version auch Umlaute – allerdings nur im Austausch gegen selten benutzte andere Zeichen des ASCII-Zeichensatzes, entsprechend der damals aktuellen Norm ISO 646. Es gab einen Umschalter an der Unterseite des Geräts, mit dem man zwischen ASCII und GSCII („German ASCII“) wählen konnte.

Grafik

Kern des Apple-II-Designs war ein digitaler Grafik- und Zeichengenerator; dieser war so elegant in das System eingearbeitet, dass er zugleich den Refresh des DRAM-Speichers übernehmen konnte. Die Grafik hatte einen speziellen Adressraum im Hauptspeicher. Neben dem Textmodus (40×24 Zeichen, nur weiß auf schwarz) und der groben „LoRes“-Farbgrafik (40×48 in 15 Farben) bot der Apple II einen hochauflösenden „HiRes“-Grafikmodus mit 280×192 Pixel; dabei erschienen einzelne Pixel auf einem Farbmonitor in unterschiedlichen Farben, zwei Pixel nebeneinander weiß. Für je sieben Bit gab es zudem die Möglichkeit, zwischen zwei Farbräumen hin- und herzuschalten, damit konnte der Apple II hochauflösende Grafik in sechs Farben darstellen, was 1976 revolutionär war. Zudem hatte das Umschalten in den zweiten Farbraum eine horizontale Verschiebung um die halbe Pixelbreite zur Folge, was bei geschickter Programmierung zur Erweiterung der horizontalen Auflösung genutzt werden konnte.

Als Anzeige diente ein Video-Monitor oder mittels eines zwischengeschalteten HF-Modulators ein Fernseher. Die Farbausgabe funktionierte nur mit dem amerikanischen NTSC-Fernsehsystem, da sie sich dessen spezielle Eigenschaften zunutze machte, um überhaupt mit so wenigen Chips Farbgrafik zu ermöglichen; in den europäischen Apples war eine PAL-Farbkarte vonnöten, welche das Pseudo-NTSC-Signal der Hauptplatine empfing und nach PAL wandelte. Ab dem europäischen IIe war diese jedoch fest auf der Hauptplatine integriert. Durch Frequenzüberlagerung des Pseudo-NTSC-Signals mit dem PAL-Farbträger ist das Farb-Videobild europäischer Apples unruhig, und es neigt zu Bildzittern und zu auf- oder abwärts wandernden Moiré-Mustern. Der Textmodus ist von diesem Problem jedoch nicht betroffen.

Speichermedien

Das meistverbreitete Speichermedium waren 5¼-Zoll-Disketten, als Betriebssystem diente bei Diskettengebrauch zusätzlich zum eingebauten Applesoft BASIC (bzw. vor dem II+ Integer BASIC) meist Apple DOS oder später ProDOS. Daneben gab es eine Vielzahl von DOS-Betriebssystemen von Fremdherstellern, z. B. Diversi-DOS. Der Hüthig-Verlag gab eine Unix-Version namens KIX heraus. An Universitäten war dagegen die UCSD-Pascal-Variante Apple Pascal als Betriebssystem weit verbreitet; darauf aufbauend gab es auch die Programmiersprache Modula II. Speichern auf Tonbandkassetten war möglich, aber bei den Apples nur in der allerersten Zeit üblich, bevor 1978 ein Diskettenlaufwerk erhältlich wurde. Eine gewisse Bedeutung blieb der Kassette als Medium für Sicherheitskopien erhalten, da eine preiswerte C90-Kassette den Inhalt mehrerer Disketten (mit spezieller Software bis zu 30) speichern konnte und Disketten Anfang der 1980er Jahre sehr teuer waren (ca. 5 DM). Später gab es sogar Festplatten mit einer für damalige Verhältnisse enormen Kapazität von 10 und 20 MB.

Erweiterungen

Der Apple II verfügte über einen Erweiterungsbus mit acht Steckplätzen, die Steve Wozniak gegen den Willen von Steve Jobs durchgesetzt hatte. Da Wozniak diese Steckplätze wie das gesamte Design offen dokumentiert hatte, entstand eine Fülle von Zusatzkarten (siehe Hardware-Erweiterungen).

Für diesen Rechner wurden neben grundlegenden Programmen auch viele Hardware-Erweiterungen entwickelt, so beispielsweise die Erweiterungskarte Microsoft Softcard mit einem Z80-Prozessor darauf, damit man den Rechner mit dem Betriebssystem Apple CP/M betreiben konnte und somit die dafür vorhandene Standard-Bürosoftware der damaligen Zeit, wie etwa WordStar und dBASE, nutzen konnte.

Weitere beliebte Erweiterungen waren: eine Speichererweiterung um 16kB namens "Apple II Language Card", die den eingebauten ROM-Adressraum durch nachladbare Sprachen-Interpreter ersetzen konnte; 80-Zeichen-Karten, die die darstellbare Zeichenzahl pro Zeile verdoppelten (beliebt waren vor allem die "Videx VideoTerm"-Karte und ihre diversen Nachbauten; ab dem IIe war 80-Zeichen-Fähigkeit standardmäßig vorhanden, sobald eine Speichererweiterungskarte eingesteckt wurde), serielle und parallele Schnittstellenkarten für Drucker und externe Modems oder Akustikkoppler. Dazu kamen noch erste, simple Soundkarten wie das Mockingboard, die dem eingebauten Lautsprecher des Apple, der in vergleichbarer Bauart so heute noch in den sog. IBM-kompatiblen Rechnern verwendet wird, immerhin deutlich überlegen waren, aber leider nur von wenigen Programmen unterstützt wurden. Das Mockingboard enthielt u. a. den Soundchip AY-3-8910 von General Instrument, der fast identisch mit dem des Atari ST und der wenig erfolgreichen MSX-Computer war.

Darüber hinaus existierten auch Erweiterungskarten, mit deren Hilfe es möglich war, Floppydisk-Laufwerke oder sogar erste Festplatten an den Apple II anzuschließen. Es gab auch interne Modems.

Das Konzept der Erweiterungskarten war so erfolgreich, dass es IBM später für den ersten PC übernommen hat. Allerdings stellte das Slotkonzept des IBM PC einen deutlichen Rückschritt gegenüber dem Apple II dar. Erweiterungskarten für den Apple II konnten ihre Treibersoftware auf dem Board mitbringen und erhielten durch den Steckplatz eine feste (Speicher-)Adresse, dadurch war es mit vielen Karten möglich, diese einfach in einen freien Steckplatz zu stecken und ohne weitere Installationsarbeiten zu benutzen. Dagegen mussten die Erweiterungskarten beim IBM PC ihre Adresse mittels DIP-Schaltern eingestellt bekommen, was zu Problemen führte, wenn zwei Karten die gleiche Adresse bekamen, zudem war es notwendig, die Treibersoftware zusätzlich zu installieren.

Schon an den Ur-Apple II konnte man zwei Paddles oder einen analogen Joystick anschließen; ein primitiver Analog-Digital-Wandler war integriert (das Verfahren wurde vom Gameport des IBM PC kopiert und ist teilweise noch heute im Einsatz, wird aber vom USB verdrängt). Der Joystick ließ sich auch relativ einfach in eigenen Programmen einbeziehen und zur Eingabe nutzen.

Timing

Worüber der Apple II von Haus aus nicht verfügte, war ein Timer-Interrupt, wofür Wozniak als Grund den Wunsch angibt, das Design einfach zu halten; außerdem hatte ein interruptgetriebener Tastaturtreiber versagt, so dass er für diesen auf ein „Polling“-Verfahren zurückgriff.

Wegen des fehlenden Timerinterrupts war z.B. die zeitgenaue Wiedergabe von Musik über den eingebauten Lautsprecher recht aufwendig, es musste die Länge jedes einzelnen Maschinencode-Befehls errechnet werden, um den Lautsprecher in der richtigen Frequenz ein- und auszuschalten. Da einige 6502-Befehle je nach Registerinhalten unterschiedliche Zyklenzahlen benötigten, war dies nicht trivial.

Auch der Code für den Diskettenlaufwerks-Treiber war zyklengenau ausgestoppt; Wozniak konnte dadurch, dass er zeitkritische Funktionen in Software abwickelte, ein wegweisend einfaches und flexibles Floppy-Disk-Laufwerk bauen. Der Bootloader in einem PROM auf der Diskettenlaufwerk-Einsteckkarte, der autonom ein vollständiges DOS von der Diskette nachladen konnte, war inklusive der GCR-Codetabelle nur 252 Bytes groß.

Weiterentwicklung des Urmodells

Das Urmodell wurde 1979 zum Apple II+ und Apple II europlus weiterentwickelt; letzterer war der erste in Europa im großen Stil verkaufte Mikrocomputer. Der II+ bot mindestens 16 KB Speicher (die älteren 4KBit Speicherchips wurden nicht mehr unterstützt) und kam mit anderer Firmware: anders als der Apple II, in dessen ROM sich noch das von Steve Wozniak entwickelte Apple Integer Basic befand, bot er Applesoft BASIC, das von Microsoft stammte. Es war merklich langsamer, verbrauchte mehr Speicher und war weniger klar im Aufbau als Integer BASIC, hatte aber den großen Vorteil, dass es im Gegensatz zu diesem auch mit Fließkommazahlen rechnen konnte. Eine Apple-eigene Erweiterung von Integer BASIC in diese Richtung war an Zeitmangel gescheitert, weshalb man sich zum Zukauf entschlossen hatte. Applesoft BASIC verfügt über Befehle zur Darstellung hochauflösender Farbgrafik, im übrigen ist es weitgehend identisch mit dem Commodore BASIC z. B. des Commodore 64, denn auch dieses kam von Microsoft und entstammte der gleichen Codebasis. Der Europlus unterschied sich vom II+ nur in der Anpassung an die europäische Fernsehnorm mit ihren 50 Bildern je Sekunde statt 60 wie in Amerika.

Der Markt

1980 mutierte der Apple II zum wenig erfolgreichen Apple III (dessen Scheitern am Markt IBM mit ihrem IBM-PC, der konzeptuell weitgehend vom Apple II abgeschaut war, eine große Marktlücke eröffnete), wurde dann 1982 zum IIe und 1985 dem portablen IIc fortentwickelt und letztlich 1986 durch den mit dem 65C816 Prozessor bestückten, teilweise mit 16 Bit arbeitenden IIgs abgelöst, der aber von Apple kaum beworben wurde und neben den Apple-Macintosh-Rechnern und dem Commodore Amiga in Europa kaum noch Beachtung fand. Ein bereits einige Zeit früher von Steve Wozniak entwickelter Nachfolger ebenfalls auf Basis des 65C816 wurde nie produziert, da zu diesem Zeitpunkt die ganze Firma auf den Macintosh ausgerichtet wurde, obwohl der Apple II nach wie vor die Haupteinnahmequelle war.

Da die Apples in amerikanischen Schulen sehr beliebt und verbreitet waren, bestand die Serie jedoch noch einige Jahre fort. Die letzten Apple IIe wurden 1993 gefertigt.

In den USA bestimmte der Apple II auch die frühe Mailbox-Szene, und es erschienen sehr viele Computerspiele für die Apples; in Westeuropa dominierten dagegen andere Systeme - wie zum Beispiel der Commodore C64 – den Spielemarkt. Mailboxen wurden hier erst später populär. Die vier ersten Computerspiele für den Apple II wurden von Bob Bishop entwickelt und geschrieben.

Apple II

Inhaltsverzeichnis

Apple II

Geschichte

Hardware

Tastatur

Grafik

Speichermedien

Erweiterungen

Timing

Weiterentwicklung des Urmodells

Der Markt

Weblinks