Original Chip Set

L'Original Chip Set (abbreviazione comunemente uilizzata: OCS)^[1] è una famiglia di chipset per la piattaforma informatica Amiga. In particolare l'OCS rappresenta la prima generazione di chipset progettati per la piattaforma informatica Amiga, utilizzati dal 1985 al 1991 in vari prodotti commerciali oggi chiamati Amiga Classic. Della piattaforma informatica Amiga l'OCS implementa, tra le altre, le capacità grafiche e sonore che, in particolare nei primi anni, erano straordinarie relativamente a due delle classi di computer per cui il chipset OCS è stato utilizzato, l'home computer e il personal computer.

Il chipset OCS è stato soppiantato prima dall'ECS, un lieve miglioramento, poi dall'AGA, un sostanziale miglioramento.

"Original Chip Set" è una denominazione inglese che in italiano significa "chipset originale". La denominazione infatti non è stata attribuita subito ma in seguito alla commercializzazione di nuove generazioni di chipset per la piattaforma Amiga, l'Enhanced Chip Set e l'Advanced Graphics Architecture.

Il chipset OCS è stato utilizzato in vari prodotti commerciali: otto personal computer, tra cui un home computer e una workstation, e un riproduttore di CD multimediali. In particolare è stato utilizzato nei seguenti prodotti commerciali:

• personal computer: Amiga 1000, Amiga 2000, Amiga 2000HD, Amiga 2500, Amiga 2500/30, Amiga 1500;
  • home computer: Amiga 500;
  • workstation: Amiga 2500UX;
• riproduttore di CD multimediali: Commodore CDTV.

Il chipset OCS è stato progettato dal team di tecnici della Hi-Toro Inc. (in seguito rinominata prima Amiga Corp. e poi Commodore-Amiga Inc.) che ha creato la piattaforma informatica Amiga. Tale team ha sviluppato il chipset OCS dal 1982 al 1986. Poi, a fine 1986, è stato esautorato: gran parte del team è stato licenziato dalla società capogruppo Commodore International Ltd., la parte rimanente del team ha lasciato volontariamente la Commodore-Amiga Inc.. In seguito il chipset OCS è stato sviluppato nel centro di ricerca e sviluppo della Commodore Business Machines Inc., principale centro di ricerca e sviluppo di tutto il gruppo societario. La fabbricazione del chipset OCS è stata sempre affidata alla società controllata Commodore Semiconductor Group. Il chipset OCS (come anche l'ECS) è stato prodotto in logica NMOS ed è composto principalmente dai seguenti tre chip:

• Agnus (Thin Agnus o Fat Agnus);
• Denise;
• Paula.

Per Thin Agnus, Denise e Paula è stato utilizzato un package DIP a 48 piedini, mentre per Fat Agnus è stato utilizzato un package PLCC a 84 contatti.

Agnus è il chip centrale del progetto. Esso controlla gli accessi alla Chip RAM, sia che siano effettuati dal microprocessore sia che siano effettuati dagli altri chip custom, usando un complicato sistema di priorità. L'Agnus utilizzato nel chipset OCS può indirizzare fino a 512 KiB di Chip RAM. Le versioni di Fat Agnus in grado di indirizzare fino a 1 o 2 MiB di Chp RAM erano informalmente anche chiamate "Super Agnus", "Super Fat Agnus", "Fatter Agnus", "Big Agnus", "Big Fat Agnus", "Super Fat Agnus". Agnus contiene al suo interno il blitter e il copper.

Denise è il coprocessore video. Senza overscan, lo schermo grafico dell'Amiga è ampio 320 o 640 pixel e alto 200 (NTSC) o 256 (PAL) pixels. Denise supporta anche l'interlacciamento, che raddoppia la risoluzione verticale. Denise usa grafica bitmap planare, che divide i singoli bit per pixel in aree di memoria separate, dette bitplane (piani di bit). Nel funzionamento normale, Denise supporta da 1 a 5 bitplane, ovvero da 2 a 32 colori unici, selezionati da una tavolozza di 4.096 colori. Sono disponibili anche due modi video speciali, realizzati grazie ad un sesto bitplane: l'EHB e l'HAM. Denise supporta anche otto sprite, lo scorrimento e il modo "dual playfield". Infine, gestisce gli ingressi per il mouse e per il joystick digitale.

Paula è principalmente il chip sonoro, con 4 canali hardware indipendenti in PCM ad 8 bit, ognuno dei quali supporta 65 livelli di volume e una frequenza di campionamento fra circa 20 Hz e 29 kHz. Paula gestisce anche le interruzioni e varie funzioni di I/O, compreso il floppy disk drive, la porta seriale e i joystick analogici.

Si possono distinguere due principali famiglie di chipset OCS. Esse sono nate conseguentemente alla situazione tecnica vigente all'epoca in ambito televisivo. Per favorire un risparmio economico agli acquirenti del personal computer, frequentemente le aziende produttrici di personal computer sceglievano di adottare modi video che potessero essere facilmente visualizzati dai televisori. In tal modo l'acquirente del personal computer, già in possesso di un televisore per vedere la televisione, poteva utilizzare il televisore come monitor video del personal computer evitando così l'acquisto (il risparmio non era poco). Anche Commodore-Amiga Inc. scelse di favorire i possessori di televisori. All'epoca nel mondo era diffusa la televisione analogica e i sistemi televisivi si distinguevano in due grandi gruppi: i sistemi televisivi che adottavano lo standard NTSC e i sistemi televisivi che adottavano lo standard PAL. Il primo prototipo di chipset OCS fu creato sulle caratteristiche dello standard NTSC. Solo in seguito si creò il chipset OCS basato sulle caratteristiche dello standard PAL. Nel corso degli anni, tali due chipset, sono stati costantemente aggiornati. In questo modo sono nate le due principali famiglie di chipset OCS. Queste due famiglie sono continuate ad esistere anche nelle successive generazioni di chipset Amiga, l'ECS e l'AGA, in quanto sono degli aggiornamenti dell'OCS. La scelta di procedere con degli aggiornamenti è stata fatta al fine di mantenere funzionante con l'OCS il software sviluppato per l'ECS e l'AGA.

Tre sono le principali famiglie di modi video implementati nel chipset OCS: NTSC, PAL e A2024. La tabella seguente riporta le tre principali caratteristiche della scansione video usata per l'immagine video relativamente a tali famiglie di modi video. In particolare viene riportata la tipologia di scansione video usata per l'immagine video, la frequenza di linea usata per l'immagine video, la frequenza di quadro usata per l'immagine video. Queste tre caratteristiche della scansione video permettono di capire se l'immagine video è visualizzabile da un determinato monitor video. Per la famiglia di modi video A2024 sono riportate due diverse frequenze di quadro perché i modi video A2024 sono stati implementati diversamente nelle due famiglie di chipset OCS.^[2]

famiglia di modi video	scansione video
	tipologia	frequenza di linea	frequenza di quadro
NTSC	progressiva interlacciata	15,750 kHz	60 Hz
PAL	progressiva interlacciata	15,625 kHz	50 Hz
A2024	progressiva	56,25 kHz	60 Hz 50 Hz

La tabella seguente riporta le caratteristiche principali dei monitor video della Commodore Business Machines Inc. che sono stati commercializzati per la piattaforma informatica Amiga. In particolare, per ogni monitor video, viene riportata (rispettivamente) la tipologia di scansione video che può eseguire, con quali frequenze di linea e di quadro può eseguire la scansione video, le famiglie di modi video che può visualizzare. Gli ultimi cinque modelli di monitor video rientrano nella categoria dei cosiddetti "monitor multisync" (anche detti "monitor multiscan") in quanto sono in grado di eseguire la scansione video con più di una frequenza di linea e di quadro. In particolare gli ultimi quattro modelli di monitor video sono in grado di visualizzare molti altri modi video (i modi video dei chipset ECS e AGA). Alcuni modelli di monitor video sono stati prodotti in due divere versioni.^[3] Tra parentesi è indicata la versione.

monitor video	scansione video			famiglie di modi video
	tipologia	frequenze di linea	frequenze di quadro
Amiga 1080 Commodore 2002 Commodore 1084 (versione NTSC) Commodore 1084S (versione NTSC) Commodore 2080 (versione NTSC)	progressiva interlacciata	15,750 kHz	60 Hz	NTSC
Commodore Amiga 1081 Commodore 1084 (versione PAL) Commodore 1084S (versione PAL) Commodore 2080 (versione PAL)	progressiva interlacciata	15,625 kHz	50 Hz	PAL
Commodore A2024	progressiva interlacciata	15,750 kHz 15,625 kHz 56,25 kHz	60 Hz 50 Hz	NTSC PAL A2024
Commodore 1950	progressiva interlacciata	da 15 a 35 kHz	da 50 a 80 Hz	NTSC PAL
Commodore 1960	progressiva interlacciata	da 15 a 38 kHz	da 50 a 87 Hz	NTSC PAL
Commodore 1940	progressiva interlacciata	15,750 kHz 15,625 kHz da 27,3 a 31,5 kHz	da 47 a 75 Hz	NTSC PAL
Commodore 1942	progressiva interlacciata	15,750 kHz 15,625 kHz da 27,3 a 31,5 kHz	da 47 a 75 Hz	NTSC PAL

La tabella seguente riporta la release a partire dalla quale AmigaOS fa uso, e rende disponibili alle app, le famiglie di modi video del chipset OCS. Fa uso dei modi video per la GUI di Amiga Workbench. E rende disponibili i modi video alle app mediante Intuition. Ovviamente le app possono far uso di qualsiasi modo video disponibile con il chipset OCS anche senza Intuition. Ma la scrittura della app è molto più semplice facendo uso di Intuition.

famiglia di modi video	AmigaOS
NTSC	1.0
PAL	1.1
A2024	1.3

I modi video NTSC sono stati la prima famiglia di modi video implementata per la piattaforma informatica Amiga. Sono stati disponibili a partire dal 1985, inizialmente nella versione di Amiga 1000 destinata ai Paesi del mondo che all'epoca adottavano lo standard televisivo NTSC. Il video generato con i modi video NTSC è uguale a quello dei sistemi televisivi che all'epoca adottavano lo standard televisivo NTSC. In tal modo all'epoca si poteva usare il televisore come monitor video, risparmiando quindi i soldi per l'acquisto di un monitor video specifico per il computer. Sono stati implementati sia modi testo che modi grafici nella famiglia di modi video NTSC. Le due tabelle seguenti riportano i modi grafici. Nella prima tabella, per ogni modo grafico, viene riportata la denominazione del modo grafico, il numero di pixel che compongono l'immagine video, la tipologia di scansione video usata per visualizzare l'immagine video, il numero di volte (in un secondo) che viene visualizzata l'immagine video. Per i modi video NTSC, i progettisti del chipset OCS hanno fornito la possibilità di ridurre o aumentare il numero di pixel che compongono l'immagine video perché, con il video analogico, è necessario regolare l'ampiezza dell'immagine video in modo che sia tutta visualizzata sullo schermo del display video. Ma all'epoca tale regolazione era disponibile solo nei monitor video. Nei televisori era rarissimo che si potesse regolare l'ampiezza dell'immagine video. Riducendo il numero di pixel che compongono l'immagine video, si può evitare che parti dell'immagine video (i bordi) non vengano visualizzate sullo schermo del televisore.

modo grafico	risoluzione grafica		tipologia di scansione video	refresh rate
	minima	massima
NTSC: Bassa Risoluzione	320 × 200	362 × 241	progressiva	30 Hz
NTSC: Bassa Risoluzione Interlacciata	320 × 400	362 × 482	interlacciata	30 Hz
NTSC: Alta Risoluzione	640 × 200	724 × 241	progressiva	30 Hz
NTSC: Alta Risoluzione Interlacciata	640 × 400	724 × 482	interlacciata	30 Hz

Nella tabella seguente viene riportata invece, per ogni modo grafico, il tipo di cromia dell'immagine video, la modalità di grafica planare usata per generare l'immagine video, il numero massimo di colori visualizzabili contemporaneamente nell'immagine video, il numero di colori tra cui si può scegliere per colorare l'immagine video. La Extra Half-Brite e la Hold and Modify sono due modalità di grafica planare inventate dai progettisti del chipset OCS.

modo grafico	cromia	modalità di grafica planare	color depth	color palette
NTSC: Bassa Risoluzione	a colori	convenzionale	32	4096
	a colori	Extra Half-Brite	64	4096
	a colori	Hold and Modify	4096	4096
NTSC: Bassa Risoluzione Interlacciata	a colori	convenzionale	32	4096
	a colori	Extra Half-Brite	64	4096
	a colori	Hold and Modify	4096	4096
NTSC: Alta Risoluzione	a colori	convenzionale	16	4096
NTSC: Alta Risoluzione Interlacciata	a colori	convenzionale	16	4096

I modi video PAL sono stati la seconda famiglia di modi video implementata per la piattaforma informatica Amiga. Sono stati disponibili a partire dal 1986, inizialmente nella versione di Amiga 1000 destinata ai Paesi del mondo che all'epoca adottavano lo standard televisivo PAL. Il video generato con i modi video PAL è uguale a quello dei sistemi televisivi che all'epoca adottavano lo standard televisivo PAL. In tal modo all'epoca si poteva usare il televisore come monitor video, risparmiando quindi i soldi per l'acquisto di un monitor video specifico per il computer. Sono stati implementati sia modi testo che modi grafici nella famiglia di modi video PAL. Le due tabelle seguenti riportano i modi grafici. Nella prima tabella, per ogni modo grafico, viene riportata la denominazione del modo grafico, il numero di pixel che compongono l'immagine video, la tipologia di scansione video usata per visualizzare l'immagine video, il numero di volte (in un secondo) che viene visualizzata l'immagine video. Anche per i modi video PAL, i progettisti del chipset OCS hanno fornito la possibilità di ridurre o aumentare il numero di pixel che compongono l'immagine video.

modo grafico	risoluzione grafica		tipologia di scansione video	refresh rate
	minima	massima
PAL: Bassa Risoluzione	320 × 256	362 × 283	progressiva	25 Hz
PAL: Bassa Risoluzione Interlacciata	320 × 512	362 × 566	interlacciata	25 Hz
PAL: Alta Risoluzione	640 × 256	724 × 283	progressiva	25 Hz
PAL: Alta Risoluzione Interlacciata	640 × 566	724 × 566	interlacciata	25 Hz

Nella tabella seguente viene riportata invece, per ogni modo grafico, il tipo di cromia dell'immagine video, la modalità di grafica planare usata per generare l'immagine video, il numero massimo di colori visualizzabili contemporaneamente nell'immagine video, il numero di colori tra cui si può scegliere per colorare l'immagine video. Anche per i modi grafici PAL sono state usate le modalità di grafica planare Extra Half-Brite e Hold and Modify inventate dai progettisti del chipset OCS.

modo grafico	cromia	modalità di grafica planare	color depth	color palette
PAL: Bassa Risoluzione	a colori	convenzionale	32	4096
	a colori	Extra Halfbrite	64	4096
	a colori	Hold And Modify	4096	4096
PAL: Bassa Risoluzione Interlacciata	a colori	convenzionale	32	4096
	a colori	Extra Halfbrite	64	4096
	a colori	Hold And Modify	4096	4096
PAL: Alta Risoluzione	a colori	convenzionale	16	4096
PAL: Alta Risoluzione Interlacciata	a colori	convenzionale	16	4096

I modi video A2024 sono stati la terza famiglia di modi video implementata per la piattaforma informatica Amiga. Sono stati disponibili a partire dal 1988, inizialmente per l'Amiga 1000, l'Amiga 2000 e l'Amiga 500. I modi video A2024 sono molto particolari perché, per renderli disponibili anche nei computer Amiga prodotti prima del 1988, è stata fatta una scelta più unica che rara: i circuiti elettronici aggiuntivi (necessari per implementare i modi video A2024) sono stati inseriti nel monitor video. Nel 1988 è iniziata infatti la commercializzazione del monitor video contenente tali circuiti elettronici aggiuntivi, il Commodore A2024, prodotto dalla Commodore Business Machines Inc.. Questo monitor video è l'unico al mondo compatibile con i modi video A2024. Al suo interno è stata inserita della RAM volatile nella quale viene costantemente mantenuta memorizzata l'immagine video. Utilizzando tale memoria, l'immagine video viene visualizzata sempre mediante la scansione progressiva e con un refresh rate alto (quindi in modo meno affaticante per la vista). Rimane però inalterata la potenza di calcolo disponibile per l'elaborazione grafica (che rimane quella del chipset OCS). Quindi il contenuto visivo dell'immagine video può essere modificato solo con una frequenza più bassa di quella del refresh rate. Talmente bassa che i contenuti visivi dell'immagine video, se si muovono rapidamente, lo fanno a scatti. Tale fenomeno non è marcato ma è comunque visibile. Anche se la visualizzazione dell'immagine video viene eseguita con la scansione progressiva, nella RAM volatile del Commodore A2024 l'immagine video viene memorizzata con la scansione interlacciata. La tipologia di scansione interlacciata è non convenzionale: l'immagine video viene suddivisa in quattro o sei quadri video. Il display video del Commodore A2024 è un display a tubo catodico in bianco e nero quindi, con tutti i modi video A2024, viene visualizzata un'immagine video in bianco e nero. Il Commodore A2024 è anche in grado di visualizzare l'immagine video dei modi video NTSC e PAL ma in bianco e nero. Per visualizzare l'immagine video dei modi video NTSC e PAL è necessario però agire su un commutatore manuale posto sul Commodore A2024. Le tre tabelle seguenti riportano i modi grafici A2024. Nelle due famiglie di chipset OCS, i modi video A2024 sono stati implementati diversamente. La prima tabella riporta i modi grafici A2024 come sono stati implementati nella famiglia di chipset OCS in cui sono disponibili i modi video NTSC. In particolare, per ogni modo grafico, viene riportata la denominazione del modo grafico, il numero di pixel che compongono l'immagine video, la tipologia di scansione video usata per visualizzare l'immagine video, il numero di volte (in un secondo) che viene visualizzata l'immagine video.

modo grafico	risoluzione grafica	tipologia di scansione video	refresh rate
A2024: Bassa Risoluzione	320 × 200	progressiva	60 Hz
A2024: Bassa Risoluzione Interlacciata[4]	320 × 400	progressiva	60 Hz
A2024: Alta Risoluzione	640 × 200	progressiva	60 Hz
A2024: Alta Risoluzione Interlacciata[4]	640 × 400	progressiva	60 Hz
A2024: 10 Hz	1008 × 800	progressiva	60 Hz
A2024: 15 Hz	1008 × 800	progressiva	60 Hz

La tabella seguente riporta invece i modi grafici A2024 come sono stati implementati nella famiglia di chipset OCS in cui sono disponibili i modi video PAL.

modo grafico	risoluzione grafica	tipologia di scansione video	refresh rate
A2024: Bassa Risoluzione	320 × 256	progressiva	50 Hz
A2024: Bassa Risoluzione Interlacciata[4]	320 × 512	progressiva	50 Hz
A2024: Alta Risoluzione	640 × 256	progressiva	50 Hz
A2024: Alta Risoluzione Interlacciata[4]	640 × 512	progressiva	50 Hz
A2024: 10 Hz	1008 × 1024	progressiva	50 Hz
A2024: 15 Hz	1008 × 1024	progressiva	50 Hz

Nella tabella seguente viene riportata invece, per ogni modo grafico, il tipo di cromia dell'immagine video, la modalità di grafica planare usata per generare l'immagine video, il numero massimo di colori visualizzabili contemporaneamente nell'immagine video, il numero di colori tra cui si può scegliere per colorare l'immagine video. La tabella è unica perché non ci sono differenze per quanto riguarda le due famiglie di chipset OCS.

modo grafico	cromia	modalità di grafica planare	color depth	color palette
A2024: Bassa Risoluzione	in bianco e nero	convenzionale	4	64
A2024: Bassa Risoluzione Interlacciata[4]	in bianco e nero	convenzionale	4	64
A2024: Alta Risoluzione	in bianco e nero	convenzionale	4	64
A2024: Alta Risoluzione Interlacciata[4]	in bianco e nero	convenzionale	4	64
A2024: 10 Hz	in bianco e nero	convenzionale	4	64
A2024: 15 Hz	in bianco e nero	convenzionale	4	64

• Miner, Jay et al (1991). Amiga Hardware Reference Manual: Third Edition. Addison-Wesley Publishing Company, Inc. ISBN 0-201-56776-8.

• Enhanced Chip Set
• Advanced Graphics Architecture
• Advanced Amiga Architecture
• Hombre (chipset)

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Original Chip Set

• (EN) US Patent #4,777,621 Video game and personal computer^{[collegamento interrotto]}, su patft.uspto.gov.

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