KIM-1
Fiche technique
- Nom : KIM-1 — Keyboard Input Monitor
- Constructeur : MOS Technology, puis Commodore/MOS
- Commercialisation : début 1976
- Processeur : MOS Technology 6502
- Architecture : 8 bits
- Fréquence : environ 1 MHz
- RAM principale : 1 024 octets
- RAM totale physiquement présente : 1 152 octets avec les deux circuits 6530
- ROM : 2 048 octets
- Affichage : six chiffres LED à 7 segments
- Clavier : 23 touches et commutateur d’exécution pas à pas
- Stockage : interface cassette intégrée
- Communication : interface pour télétype
- Entrées-sorties : 15 lignes disponibles pour l’utilisateur
- Prix aux États-Unis : 245 dollars
- Prix en France en 1978 : 1 800 F HT
Un ordinateur complet sur une seule carte
Lorsque l’Altair 8800 apparaît en 1975, il prouve qu’un marché existe pour les micro-ordinateurs destinés aux particuliers.
Mais la machine reste difficile à utiliser. Dans sa configuration initiale, l’utilisateur entre ses données avec des interrupteurs placés sur la façade et observe le résultat grâce à des voyants.
Le KIM-1, commercialisé l’année suivante, adopte une approche différente.
Tout tient sur une seule carte électronique : processeur, mémoire, programme moniteur, clavier, afficheurs et interfaces.
Et contrairement à de nombreux ordinateurs de cette période, le KIM-1 n’est pas vendu en kit à souder.
MOS Technology insiste même sur ce point dans ses publicités : « NOT A KIT! »
La carte est livrée entièrement assemblée et testée. L’utilisateur doit essentiellement lui fournir une alimentation pour commencer à travailler.
Le KIM-1 est créé pour faire découvrir le 6502
En 1975, MOS Technology lance le 6502, un nouveau microprocesseur 8 bits conçu sous la direction de Chuck Peddle.
Son principal argument est son prix.
Alors que les processeurs concurrents peuvent coûter plusieurs dizaines ou même plusieurs centaines de dollars, MOS présente le 6502 à seulement 25 dollars. Encore faut-il permettre aux ingénieurs et aux programmeurs de l’essayer.
Le KIM-1 est justement conçu comme un système de développement très économique : une petite machine permettant d’apprendre le 6502, de tester des programmes et de piloter des circuits électroniques.
Mais son prix de 245 dollars le rend également accessible à des amateurs qui veulent tout simplement posséder leur propre ordinateur.
La frontière entre carte de développement et ordinateur personnel commence alors à devenir beaucoup moins nette.
Six chiffres pour dialoguer avec l’ordinateur
L’interface du KIM-1 est extrêmement rudimentaire.
Il ne possède ni écran, ni clavier alphanumérique, ni système d’exploitation. Son affichage comporte seulement six chiffres LED. Les quatre premiers indiquent une adresse mémoire et les deux derniers l’octet contenu à cette adresse.
Par exemple :
0200 A9
signifie simplement que l’adresse mémoire 0200 contient la valeur hexadécimale A9.
Le clavier permet d’entrer les chiffres hexadécimaux de 0 à F, puis plusieurs commandes donnent accès à la mémoire ou permettent de lancer un programme.
L’utilisateur peut ainsi observer directement le contenu de la machine, modifier un octet puis passer au suivant.
Programmer signifie entrer les octets à la main
Le KIM-1 ne possède pas de BASIC dans sa configuration d’origine.
Pour programmer la machine, il faut connaître les instructions du 6502, déterminer leur code machine puis saisir les octets directement en mémoire.
Un petit programme peut par exemple commencer ainsi :
Adresse Octet 0200 A9 0201 01 0202 8D 0203 00 0204 17
Chaque valeur entrée correspond réellement à une instruction ou à une donnée que le processeur utilisera.
Le KIM-1 permet ainsi de voir très concrètement la relation entre :
programme assembleur → opcode → octet en mémoire → instruction exécutée par le processeur.
Cette proximité avec le matériel explique en grande partie son succès dans l’enseignement et chez les passionnés d’électronique.
Un véritable mode pas à pas
Le KIM-1 possède une fonction particulièrement utile pour apprendre et déboguer un programme.
Un commutateur SST — Single Step permet d’exécuter le programme une instruction à la fois.
Après chaque instruction, l’utilisateur peut reprendre le contrôle et examiner l’état de la machine : compteur ordinal, accumulateur, registres X et Y, pointeur de pile ou registre d’état.
Le principe n’est pas nouveau. Des ordinateurs plus anciens, comme certains PDP-8 de DEC, permettent déjà d’avancer cycle par cycle ou instruction par instruction depuis leur panneau de commande.
L’intérêt du KIM-1 est surtout de rendre ce type d’outil de débogage bas niveau accessible sur une petite machine personnelle vendue seulement 245 dollars.
Pour apprendre le fonctionnement du 6502, l’utilisateur peut ainsi suivre directement l’exécution de son programme instruction après instruction.
Seulement 1 Ko de RAM… ou plutôt 1 152 octets
MOS Technology annonce le KIM-1 avec : 1 Ko de RAM.
La machine possède effectivement 1 024 octets de mémoire vive principale.
Mais techniquement, elle en contient un peu plus. Deux circuits MOS 6530 regroupent chacun plusieurs fonctions : mémoire ROM, mémoire RAM, temporisateur et entrées-sorties. Chaque 6530 possède également 64 octets de RAM.
Au total, le KIM-1 contient donc physiquement : 1 024 + 64 + 64 = 1 152 octets de RAM.
Une partie de cette petite mémoire supplémentaire est cependant utilisée par le programme moniteur.
La cassette évite de tout ressaisir
Entrer plusieurs centaines d’octets à la main devient rapidement fastidieux. Surtout qu’une fois l’alimentation coupée, le contenu de la RAM disparaît. MOS Technology équipe donc directement le KIM-1 d’une interface cassette. Un simple magnétophone audio permet d’enregistrer un programme puis de le recharger ultérieurement.
La machine possède également une interface permettant de connecter un télétype. Avec un terminal comme le Teletype Model 33, l’utilisateur dispose alors d’un véritable clavier, d’une impression papier et éventuellement d’un lecteur-perforateur de ruban.
Le petit ordinateur à six LED peut ainsi devenir un véritable système de développement.
Microchess : un jeu d’échecs dans 924 octets
L’une des histoires les plus étonnantes du KIM-1 concerne le programmeur canadien Peter Jennings.
En 1976, il développe pour la machine un programme capable de jouer aux échecs : Microchess.
Le programme complet tient dans seulement : 924 octets.
Il est commercialisé à partir de la fin de 1976 et devient l’un des premiers logiciels vendus spécifiquement pour les nouveaux micro-ordinateurs.
Les premiers acheteurs ne reçoivent même pas nécessairement une cassette contenant le programme.
Ils peuvent recevoir son listing hexadécimal.
Il faut alors entrer les centaines d’octets un par un sur le clavier du KIM-1 avant de pouvoir sauvegarder le programme sur cassette.
Microchess sera ensuite adapté à de nombreuses machines, dont l’Apple II, le TRS-80 et le Commodore PET.
Le KIM-1 illustre ainsi un changement fondamental : les amateurs commencent non seulement à acheter des ordinateurs, mais également à acheter des logiciels pour leurs ordinateurs.
Une communauté se forme autour du KIM-1
Le succès de la machine dépasse rapidement son rôle initial de système de démonstration du 6502.
Dès 1976 apparaissent des bulletins destinés aux utilisateurs, dans lesquels circulent programmes, montages électroniques, astuces et extensions.
Des sociétés indépendantes proposent ensuite :
- des cartes mémoire ;
- des interfaces vidéo ;
- des programmateurs de mémoires ;
- des cartes d’entrées-sorties ;
- des alimentations et boîtiers ;
- des cartes permettant d’utiliser d’autres bus informatiques.
MOS Technology commercialise également ses propres extensions, notamment les cartes mémoire KIM-2 et KIM-3 ainsi que le KIM-4, une carte mère permettant de connecter plusieurs cartes supplémentaires.
Le KIM-1 cesse progressivement d’être une simple carte isolée pour devenir le centre d’un véritable petit écosystème.
Le KIM-1 était également vendu en France
Le KIM-1 arrive également sur le marché français.
À la fin des années 1970, la société PROCEP distribue en France les produits MOS Technology et Commodore.
Dans le premier numéro de la revue Micro-Systèmes, publié en septembre-octobre 1978, PROCEP présente le KIM-1 comme le : « best-seller des micro-ordinateurs sur une carte ».
La machine est proposée pour : 1 500 francs hors taxes.
La publicité rappelle qu’elle possède 1 Ko de RAM, une interface magnétophone, une interface télétype, 15 lignes d’entrées-sorties et l’exécution pas à pas. Un manuel d’utilisation en français est également diffusé par PROCEP.
Le KIM-1 n’est donc pas uniquement une curiosité américaine : les électroniciens et informaticiens français peuvent eux aussi l’acheter et apprendre directement à programmer le 6502.
Du KIM-1 au Commodore PET
En 1976, Commodore prend le contrôle de MOS Technology.
Le KIM-1 continue d’être commercialisé, mais Chuck Peddle comprend qu’un marché beaucoup plus large peut exister pour une machine ne nécessitant aucune connaissance particulière en électronique.
L’étape suivante consiste donc à intégrer dans un même appareil :
un clavier, un écran, de la mémoire, un stockage et un langage de programmation.
En 1977 apparaît le Commodore PET 2001.
Le contraste est spectaculaire.
Sur le KIM-1 demande encore de saisir directement des octets en mémoire.
Le PET s’allume sur une invite BASIC et peut être utilisé immédiatement.
En seulement un an, on passe de la carte de développement pour passionnés à l’ordinateur personnel complet destiné aux écoles, aux entreprises et aux particuliers.
Pourquoi le KIM-1 est important
Le KIM-1 n’est pas le premier micro-ordinateur de l’histoire. Il n’est pas non plus destiné initialement à remplacer un ordinateur de bureau. Son importance vient de la combinaison de plusieurs éléments.
Pour 245 dollars, MOS Technology propose en 1976 une machine entièrement assemblée, programmable immédiatement, possédant son clavier, son affichage, de la mémoire, une interface cassette et des entrées-sorties.
Surtout, elle place le 6502 entre les mains de milliers de programmeurs et d’amateurs.
Autour du KIM-1 apparaissent des logiciels commerciaux, des extensions, des bulletins d’utilisateurs et une communauté qui préfigure celle des grands micro-ordinateurs personnels de la fin des années 1970.
Le KIM-1 représente ainsi un moment charnière : celui où une carte destinée à expérimenter avec un microprocesseur devient suffisamment accessible pour être achetée comme ordinateur personnel.
Quelques mois plus tard, cette expérience contribuera à la naissance du Commodore PET et à l’une des plus importantes lignées de micro-ordinateurs de l’histoire.
Repères chronologiques
- 1975 : MOS Technology présente le microprocesseur 6502.
- Début 1976 : premières documentations et commercialisation du KIM-1.
- Avril 1976 : importante publicité pour le KIM-1 dans BYTE, au prix de 245 dollars.
- Juillet 1976 : apparition des premiers bulletins KIM-1 User Notes.
- Décembre 1976 : Peter Jennings commence à commercialiser Microchess.
- 1976 : Commodore prend le contrôle de MOS Technology.
- 1977 : plus de 6 000 KIM-1 ont déjà été vendus selon une source contemporaine.
- 1977 : Commodore présente le PET 2001.
- 1978 : le KIM-1 est commercialisé en France par PROCEP pour 1 800 F HT.
Sources et références
- MOS Technology, KIM-1 User Manual, documentation technique originale.
- BYTE, avril 1976, présentation et publicité du KIM-1.
- Computer History Museum, collections et témoignages consacrés au KIM-1, au 6502 et à Chuck Peddle.
- Peter Jennings, archives et témoignages consacrés à la création de Microchess.
- Jim Butterfield, Stan Ockers et Eric Rehnke, The First Book of KIM.
- Micro-Systèmes, septembre-octobre 1978, publicité française PROCEP pour le KIM-1.
- PROCEP, KIM-1 — Manuel d’utilisation, édition française.
Photo de couverture par MOS_KIM-1_IMG_4211.jpg: Rama & Musée Bolore-framing: Tomer T (talk)scale: Rama – This image has been extracted from another file, CC BY-SA 2.0 fr, Link
