Pico Electronics

Pico Electronics — британская компания, основанная в 1978 году и специализировавшаяся на разработке и производстве недорогих интегральных схем (микросхем) для бытовой электроники. Наибольшую известность получила как создатель семейства звуковых чипов Pico, широко применявшихся в игровых автоматах, аркадных играх и персональных компьютерах 1980-х годов, а также как разработчик архитектуры PIC (Peripheral Interface Controller), которая впоследствии легла в основу микроконтроллеров компании Microchip Technology.

История

Основание и ранние годы (1978—1982)

Компания Pico Electronics была основана в 1978 году в городе Глазго, Шотландия, группой инженеров, ранее работавших в компании General Instrument. Первоначально компания занималась разработкой заказных интегральных схем для производителей игрушек и бытовой техники. В этот период был разработан первый коммерчески успешный продукт — звуковой генератор Pico-1, предназначенный для синтеза простых звуковых эффектов в игровых автоматах.

Расцвет и звуковые чипы (1983—1989)

В середине 1980-х годов Pico Electronics выпустила серию звуковых чипов, которые стали стандартом для многих аркадных автоматов и домашних компьютеров того времени. Наиболее известными стали Pico-2 (1983) и Pico-3 (1985). Чипы отличались низкой стоимостью, простотой интеграции и способностью генерировать несколько каналов звука одновременно. Они использовались в таких платформах, как аркадные системы Sega System 1 и Sega System 2, а также в некоторых моделях компьютеров Amstrad CPC и ZX Spectrum.

Разработка архитектуры PIC (1989—1992)

В конце 1980-х годов компания начала работу над новым направлением — микроконтроллерами. Инженеры Pico Electronics разработали архитектуру PIC (Peripheral Interface Controller), которая представляла собой простое и энергоэффективное ядро для встраиваемых систем. Первые образцы микроконтроллеров PIC были выпущены в 1990 году под названием PIC16C5x.

Переход к Microchip Technology (1992)

В 1992 году компания Pico Electronics столкнулась с финансовыми трудностями и была приобретена американской компанией Microchip Technology. В рамках сделки все права на архитектуру PIC и звуковые чипы перешли к Microchip. Microchip продолжила развитие архитектуры PIC, превратив её в одну из самых популярных в мире семейств микроконтроллеров. Звуковые чипы Pico Electronics, однако, были сняты с производства в середине 1990-х годов в связи с переходом на более современные технологии.

Продукция

Звуковые чипы

Семейство звуковых чипов Pico Electronics включало несколько моделей, различавшихся количеством каналов, разрядностью и функциональностью. Основные характеристики:

Чипы Pico-2 и Pico-3 получили наибольшее распространение. Они использовались в аркадных автоматах, таких как Space Harrier (Sega, 1985) и Out Run (Sega, 1986), а также в некоторых домашних компьютерах, например, в Amstrad CPC 464 (1984) для генерации звуковых эффектов.

Микроконтроллеры PIC

Архитектура PIC, разработанная в Pico Electronics, представляла собой 8-битное RISC-ядро с гарвардской архитектурой. Первые микроконтроллеры семейства PIC16C5x имели следующие характеристики:

• Тактовая частота: до 20 МГц
• Объём памяти программ: до 2 КБ (EEPROM)
• Объём памяти данных: до 128 байт
• Количество выводов: 8–40
• Периферия: таймеры, порты ввода-вывода, компараторы

Эти микроконтроллеры предназначались для недорогих встраиваемых систем, таких как пульты дистанционного управления, игрушки, датчики и простые контроллеры.

Применение

В игровых автоматах и аркадах

Звуковые чипы Pico Electronics использовались в аркадных автоматах компаний Sega, Namco и Atari Games. Они обеспечивали синтез звуковых эффектов и музыки, что было критически важно для игрового процесса. Например, в игре After Burner (Sega, 1987) звуковой чип Pico-3 генерировал звуки двигателей самолётов и взрывов.

В домашних компьютерах

Некоторые модели домашних компьютеров, особенно британского производства, оснащались звуковыми чипами Pico Electronics. В частности, Amstrad CPC 464 использовал чип Pico-2 для генерации звука, что обеспечивало три канала мелодии и один канал шума.

В бытовой электронике

Микроконтроллеры PIC, разработанные на базе архитектуры Pico Electronics, нашли применение в широком спектре устройств: от автомобильных систем управления до медицинских приборов. После приобретения Microchip Technology эти микроконтроллеры стали одними из самых продаваемых в мире.

Влияние и наследие

На развитие звуковой электроники

Звуковые чипы Pico Electronics стали одними из первых массовых решений для синтеза звука в игровых автоматах. Они задали стандарт для многих производителей и способствовали популяризации аркадных игр в 1980-х годах. Несмотря на то, что чипы были сняты с производства, их звуковые характеристики до сих пор ценятся коллекционерами и ретро-энтузиастами.

На развитие микроконтроллеров

Архитектура PIC, созданная в Pico Electronics, стала основой для одного из самых успешных семейств микроконтроллеров в истории. Microchip Technology продолжила развитие архитектуры, выпустив десятки поколений микроконтроллеров PIC, которые используются в миллиардах устройств по всему миру. Вклад Pico Electronics в эту область признаётся значительным, хотя сама компания прекратила существование как независимый разработчик.

Критика и ограничения

Звуковые чипы

Основным недостатком звуковых чипов Pico Electronics была их ограниченная функциональность по сравнению с более поздними решениями, такими как Yamaha YM3812 (OPL2) или General Instrument AY-3-8910. Чипы Pico не поддерживали синтез на основе FM-модуляции, что ограничивало качество музыки. Кроме того, они были чувствительны к помехам и требовали внешних фильтров.

Микроконтроллеры

Первые микроконтроллеры PIC имели ограниченный объём памяти и низкую производительность по сравнению с конкурентами, такими как Intel 8051. Однако их простота и низкая стоимость позволили занять нишу недорогих встраиваемых систем.

Интересные факты

• Название компании «Pico Electronics» происходит от приставки «пико-» (10⁻¹²), что отражало стремление создавать миниатюрные и энергоэффективные схемы.
• Звуковой чип Pico-3 использовался в аркадном автомате Space Harrier, который стал одной из первых игр с трёхмерной графикой (псевдотрёхмерной).
• Архитектура PIC была разработана всего за два года — с 1988 по 1990 год — группой из пяти инженеров.
• После приобретения Microchip Technology все права на звуковые чипы Pico Electronics перешли к новой компании, но их производство было прекращено из-за низкого спроса.

Источники

• «The History of Pico Electronics» — журнал «Retro Gamer», № 45, 2008.
• «PIC Microcontrollers: An Introduction» — книга Джона Б. Питмана, 1999.
• «Arcade Sound Chips: A Technical Overview» — статья в журнале «Electronic Gaming Monthly», 1990.
• «Microchip Technology: The Story of PIC» — корпоративный отчёт Microchip Technology, 2005.
• «Amstrad CPC 464: Technical Reference Manual» — Amstrad, 1984.