Thomson TO7

Thomson envisage d’abord d’importer un ordinateur

En 1979, Thomson commence par étudier les micro-ordinateurs déjà disponibles aux États-Unis. L’entreprise ne prévoit pas encore nécessairement de construire sa propre machine : l’une des pistes consiste à distribuer en Europe un ordinateur étranger sous la marque Thomson.

Une petite équipe autour de Michel Leduc analyse notamment les solutions proposées par Apple, Atari et d’autres constructeurs américains. Les discussions avec Apple et Atari n’aboutissent finalement pas et Thomson décide de développer son propre micro-ordinateur.

Le cahier des charges initial montre bien que le projet naît dans un groupe spécialisé dans la télévision : la future machine doit être destinée au grand public, se connecter directement aux téléviseurs Thomson par prise Péritel, pouvoir s’intégrer à l’environnement télématique français en préparation et coûter moins de 2 000 francs.

L’objectif de prix sera loin d’être tenu, mais les autres principes vont fortement influencer le futur TO7.

Le projet prend le nom de code T9000. Une première maquette est également connue sous la référence HCT 8101. Le design du TO7 est confié à Jacques Mingot, qui donne à la machine son aspect très particulier, avec le clavier et le crayon optique intégrés dans une longue coque horizontale.

Du Motorola 6800 au 6809 : le logiciel influence le matériel

Les premières études envisagent un Motorola 6800, produit à l’époque par l’activité semi-conducteurs de Thomson.

Le choix change cependant en cours de développement. Microsoft dispose déjà d’un BASIC destiné au Motorola 6809 et pousse Thomson vers ce processeur, plus évolué. Le TO7 adopte donc finalement le 6809, cadencé à environ 1 MHz.

Cet épisode est intéressant dans l’histoire de la micro-informatique : le choix du processeur n’est pas déterminé uniquement par ses performances ou son prix. La disponibilité d’un environnement logiciel participe directement à la définition de l’architecture matérielle.

Le 6809 reste un microprocesseur 8 bits, mais il dispose de plusieurs registres 16 bits et d’un bus d’adresses de 16 bits lui permettant d’adresser directement 64 Ko.

Une architecture construite avant l’ère des circuits spécialisés

Lorsqu’on ouvre un TO7, sa carte mère contraste fortement avec celle des Thomson qui suivront.

Une grande partie de la logique nécessaire au fonctionnement de la machine est réalisée à partir de nombreux circuits intégrés standards, notamment de la famille 74LS. Il n’existe pas encore de circuit graphique unique regroupant toutes les fonctions vidéo.

Cette électronique relativement complexe explique en partie le nombre important de composants visibles sur la carte mère.

Deux ans plus tard, le TO7/70 regroupera une partie importante de ces fonctions dans un circuit spécialisé de type gate array. La comparaison entre les deux machines illustre une évolution générale de la micro-informatique des années 1980 : plusieurs fonctions autrefois réalisées par une multitude de circuits standards sont progressivement intégrées dans quelques composants spécialisés.

Seulement 8 Ko pour les programmes

La principale faiblesse du TO7 apparaît rapidement : sa quantité de mémoire disponible pour l’utilisateur.

Dans sa configuration d’origine, la machine ne possède que 8 Ko de RAM générale. Une extension externe de 16 Ko permet de porter cette capacité à 24 Ko.

Et même les 8 Ko annoncés ne sont pas entièrement disponibles lorsque l’on programme en BASIC. Sur une machine réelle équipée du BASIC 1.0, la commande de contrôle de mémoire indique environ 6 351 octets libres, soit à peine plus de 6 Ko pour le programme et ses données.

Avec l’extension de 16 Ko, l’espace disponible sous BASIC monte à environ 22 Ko.

Cette limitation devient rapidement pénalisante. Lorsque le TO7 arrive effectivement sur le marché à la fin de 1982, des concurrents proposent déjà plusieurs dizaines de kilo-octets de mémoire vive.

Caractéristiques principales

320 × 200 pixels : une architecture graphique originale

Le TO7 affiche une image de 320 × 200 pixels en huit couleurs, mais celles-ci ne peuvent pas être attribuées librement à chaque pixel.

L’écran est séparé en deux informations.

La première, appelée couramment mémoire forme, utilise 8 Ko pour indiquer si chacun des 64 000 pixels appartient au premier plan ou au fond.

Une seconde zone mémorise les couleurs. Pour chaque groupe horizontal de huit pixels, elle définit une couleur de forme et une couleur de fond. Trois bits suffisent pour chacune des huit couleurs disponibles : six bits sont donc nécessaires par groupe.

Cette organisation permet à Thomson d’obtenir une définition relativement élevée sans consacrer une quantité énorme de mémoire à l’écran. En contrepartie, seuls deux coloris différents peuvent apparaître dans un même groupe de huit pixels, ce qui impose des contraintes aux graphistes et aux développeurs.

Une solution brevetée par Thomson

Cette organisation graphique n’est pas simplement une curiosité du TO7.

Le 4 mars 1980, Thomson-Brandt dépose un brevet décrivant précisément un dispositif d’affichage couleur utilisant deux mémoires afin de réduire la quantité de mémoire nécessaire à la représentation de l’écran.

Les inventeurs indiqués sur le brevet sont José Henrard et Michel Leduc.

Le système graphique du TO7 constitue ainsi un bon exemple des compromis de la micro-informatique du début des années 1980 : la mémoire coûte cher et les ingénieurs cherchent des architectures permettant d’obtenir davantage de couleurs et de pixels sans multiplier les circuits mémoire.

Le crayon optique : plus qu’un simple accessoire

Le crayon optique constitue probablement l’élément le plus reconnaissable du TO7. Il est fourni avec la machine et se range dans un logement placé au-dessus du clavier.

Son principe repose sur le balayage du téléviseur cathodique. Le capteur situé dans le crayon détecte le passage du faisceau lumineux et l’électronique du TO7 utilise cet instant pour déterminer approximativement la zone visée.

Thomson n’a pas inventé le crayon optique et d’autres micro-ordinateurs pouvaient déjà utiliser ce type de périphérique. L’originalité du TO7 vient plutôt de la place qui lui est accordée : il fait partie de l’équipement standard et son environnement logiciel a été conçu pour l’exploiter.

Le BASIC dispose ainsi d’instructions spécifiques permettant de lire la position du crayon ou de définir des zones interactives. Des commandes telles que INPUT PEN ou ON PEN GOTO permettent à un programme de réagir directement à l’endroit désigné sur l’écran.

Avant la généralisation de la souris dans la micro-informatique familiale, cette forme de pointage direct offre une interface particulièrement intuitive pour le dessin et les logiciels pédagogiques.

Un clavier sensitif dicté en partie par le coût

Le TO7 utilise un clavier AZERTY sensitif presque entièrement plat.

Ce choix est souvent présenté dans la publicité comme un avantage : le clavier possède peu de pièces mécaniques et sa surface se nettoie facilement. Mais sa conception répond également à une contrainte beaucoup plus pragmatique : le prix d’un véritable clavier mécanique aurait fortement augmenté le coût de la machine.

La contrepartie est importante. La frappe offre très peu de retour tactile et devient rapidement inconfortable lorsqu’il faut saisir de longues lignes de programme.

Le TO7 produit donc un signal sonore lors de l’appui sur les touches afin de confirmer la saisie.

Ce clavier restera l’un des éléments les plus critiqués de la machine. Thomson le fera évoluer sur le TO7/70, d’abord avec des touches en caoutchouc puis, en 1985, avec un véritable clavier mécanique.

Le BASIC n’est pas intégré au TO7

Le TO7 peut démarrer sans cartouche grâce à sa ROM système, mais il ne dispose alors d’aucun interpréteur BASIC intégré.

Pour programmer en BASIC, il faut installer une cartouche Mémo7 BASIC 1.0 de Microsoft dans la trappe située à gauche du clavier.

Sur les premières offres commerciales, cette cartouche constitue un logiciel distinct de l’unité centrale.

Une fois la Mémo7 installée, le BASIC devient immédiatement accessible sans chargement depuis une cassette et sans occuper les quelques kilo-octets de RAM avec le code de l’interpréteur.

La présence des commandes graphiques et des instructions destinées au crayon optique montre également que le BASIC n’est pas simplement un interpréteur générique : il a été adapté aux particularités matérielles de la machine.

Les cartouches Mémo7 peuvent aussi contenir des logiciels éducatifs, des utilitaires ou des jeux. Elles jouent ainsi à la fois le rôle de support logiciel et d’extension de la mémoire morte de l’ordinateur.

Un lancement beaucoup plus cher que prévu

Après plusieurs années de développement et d’industrialisation, le TO7 est présenté au SICOB de septembre 1982 puis arrive effectivement sur le marché à la fin de l’année.

Le prix constitue l’un des écarts les plus spectaculaires avec le projet d’origine.

Alors que le cahier des charges de 1979 visait une machine à moins de 2 000 francs, le TO7 apparaît autour de 7 000 francs lors de son lancement.

Thomson ne se contente cependant pas de présenter du matériel. L’entreprise a déjà préparé un environnement logiciel largement tourné vers l’éducation, notamment grâce à un partenariat avec les éditions Nathan. Plusieurs cartouches Mémo7 accompagnent ainsi les débuts de la machine.

Cette orientation éducative est donc antérieure de plusieurs années au plan Informatique pour tous de 1985.

Cassettes, disquettes et extensions

Pour sauvegarder ses propres programmes, l’utilisateur peut connecter un lecteur-enregistreur de cassettes. La bande magnétique reste lente, mais constitue alors la solution de stockage réinscriptible la plus économique.

Des contrôleurs et lecteurs de disquettes seront également proposés, ainsi que différentes interfaces d’extension.

Cette modularité faisait partie du projet dès ses origines. Comme sur l’Apple II observé par les ingénieurs de Thomson au début du projet, l’idée est de pouvoir faire évoluer la machine en lui ajoutant mémoire et périphériques.

Un son très en retrait face au Commodore 64

Les capacités audio intégrées du TO7 sont modestes. La machine peut produire des sons et des mélodies simples, mais elle ne possède pas l’équivalent d’un véritable synthétiseur sonore spécialisé.

Le contraste est particulièrement important avec le Commodore 64, lancé la même année et équipé du célèbre circuit SID.

Des extensions destinées notamment aux jeux permettront d’améliorer les possibilités sonores du système Thomson, mais le son ne constitue pas l’un des points forts du TO7.

TO7 et TO7/70 : deux générations à ne pas confondre

Le TO7/70, commercialisé en 1984, conserve une grande partie de l’architecture et de l’écosystème du TO7, mais il ne s’agit pas d’une simple évolution esthétique.

La mémoire augmente fortement, l’affichage passe de huit à seize couleurs, le crayon optique devient beaucoup plus précis et l’électronique interne est profondément simplifiée grâce à l’utilisation d’un circuit spécialisé.

La différence entre leurs cartes mères raconte à elle seule l’évolution rapide de la micro-informatique : en seulement deux ans, Thomson peut remplacer une grande quantité de logique constituée de circuits standards par une électronique beaucoup plus intégrée.

Du TO7 au MO5

En 1984, Thomson complète également sa gamme avec le MO5, plus compact et moins coûteux.

Le MO5 conserve plusieurs idées introduites avec le TO7 : processeur de la famille 6809, affichage 320 × 200, interaction au crayon optique et forte orientation vers l’apprentissage.

Il corrige cependant plusieurs faiblesses de son prédécesseur. Il possède davantage de mémoire et intègre notamment son BASIC directement en ROM.

TO7/70 et MO5 représentent ainsi la deuxième étape de la stratégie micro-informatique de Thomson.

Le TO7 existait avant le plan Informatique pour tous

Le TO7 est parfois associé directement au plan gouvernemental Informatique pour tous lancé en 1985.

La chronologie est pourtant différente : le TO7 est conçu dès 1979 et commercialisé plus de deux ans avant ce programme national.

Son orientation éducative est elle aussi antérieure. Le partenariat avec Nathan et l’importance accordée au crayon optique montrent que Thomson considère très tôt l’apprentissage comme l’un des débouchés possibles de la micro-informatique.

Le plan de 1985 amplifiera considérablement cette dimension en donnant aux machines Thomson une visibilité exceptionnelle dans les établissements scolaires français.

Pour de nombreux élèves, BASIC, Logo, le crayon optique et les ordinateurs Thomson deviendront ainsi synonymes de première découverte de l’informatique.

Pourquoi le Thomson TO7 est important dans l’histoire de l’informatique

Le TO7 n’est ni le micro-ordinateur le plus puissant ni le plus économique de 1982. Avec seulement 8 Ko de RAM générale et un prix de lancement élevé, certaines de ses limites apparaissent même très rapidement.

Son intérêt historique se trouve ailleurs.

Thomson part pratiquement de zéro dans la micro-informatique et construit en quelques années une architecture originale, ses périphériques et son environnement logiciel. Le choix du 6809 montre l’influence que peut exercer le logiciel sur la conception d’un ordinateur. Son architecture graphique brevetée illustre les solutions inventées pour économiser une mémoire encore coûteuse. Enfin, le crayon optique montre une volonté précoce de rendre l’interaction avec l’ordinateur plus directe que la seule saisie au clavier.

Le TO7 ouvre surtout la voie à une véritable famille de micro-ordinateurs français. Le MO5, le TO7/70, puis les TO8 et TO9 prolongeront cette architecture et donneront à Thomson une place particulière dans l’histoire de la micro-informatique européenne.

Le TO7 est ainsi moins intéressant pour ses seules performances que pour ce qu’il raconte : la tentative d’un grand industriel de la télévision de devenir, presque à partir de rien, un constructeur de micro-ordinateurs.

Repères chronologiques

• 1979 : Thomson étudie d’abord la distribution d’un micro-ordinateur étranger puis décide de développer sa propre machine.
• 1980 : finalisation des grandes orientations du projet T9000 et dépôt du brevet Thomson sur le système graphique forme/couleur.
• Septembre 1982 : présentation du TO7 au SICOB.
• Fin 1982 : commercialisation effective du Thomson TO7.
• 1983 : développement de la diffusion du TO7 et création de la SIMIV dédiée à la micro-informatique Thomson.
• 1984 : arrivée du TO7/70 et du Thomson MO5.
• 1985 : lancement du plan Informatique pour tous et forte présence des ordinateurs Thomson dans l’enseignement.
• Seconde moitié des années 1980 : développement de nouvelles générations avec notamment les TO8 et TO9.

Pour aller plus loin

Les micro-ordinateurs Thomson: MO5, TO7, TO8

Plongez dans les années 1980, lorsque les micro-ordinateurs Thomson faisaient leur entrée dans les écoles françaises.
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Sources

• Michel Leduc, Le Thomson TO7, succès controversé de la micro-informatique française.
• Thomson, documentation technique et manuels consacrés au TO7 et au TO7/70.
• Microsoft / ToTek, documentation du BASIC 1.0 des Thomson TO7 et TO7/70.
• José Henrard et Michel Leduc, brevet Thomson-Brandt FR2477745A1, déposé le 4 mars 1980.
• System-CFG et DCMOTO, archives et documentation consacrées aux ordinateurs Thomson.
• Le Monde, archives et dossier historique consacrés aux TO7, MO5 et à la micro-informatique Thomson.

Photo de couverture par Rama, Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 2.0 FR.