Dall’Acorn BBC Micro al BBC Micro:Bit – Il progetto di Alfabetizzazione Informatica nel Regno Unito

Molti di voi sanno che una delle mie passioni, oltre alla programmazione dei Microcontrollori e tutto quello che riguarda l’elettronica embedded, è il retrocomputing. Non per altro ho fondato un’Associazione in Campania che si occupa proprio di questo tema e grazie alla quale abbiamo in attivo alcune mostre e collaborazioni. In questo articolo, diviso in due parti, voglio illustrarvi un progetto della BBC (l’ente radiotelevisivo pubblico britannico) che unisce queste mie due passioni: il BBC Micro:Bit.

Cosa c’entri una scheda di sviluppo a microcontrollore con il retrocomputing è presto detto. Mettetevi comodi sulla poltrona con una tazza di thè e preparatevi a fare un tuffo nel passato.

Storia (brevissima) dei computers

Questo paragrafo, in realtà, non era strettamente necessario dal momento che sulla storia ed evoluzione dei computers sono state scritte centinaia di libri e pubblicazioni. Ma… voglio approfittare dell’occasione per fare un  excursus dal momento che questo aiuta a focalizzarsi su un punto preciso della storia in cui il genio dell’essere umano è letteralmente esploso come non aveva mai fatto fin’ora. E poi, ripassare un po’, non fa mai male.

Fino al 1965 i computer occupavano intere stanze o erano grandi come armadi (Per citarne alcuni: lo Z3 del 1941, l’Harvard Mark I del 1943, il Colossus del 1944, del l’ENIAC del 1946, l’EDVAC, l’UNIVAC I e il Whirlwind del 1951, il PDP-1 del 1960) e il loro utilizzo era destinato ad una ristretta cerchia di persone (si trattava per lo più di computer per utilizzo militare).

Il 1965 segnò l’inizio dell’era dei MiniComputer (nome dovuto al fatto che non erano più grandi come armadi e potevano poggiare su un tavolo, i primi minicomputer più celebri sono la Olivetti Programma 101 e il PDP-8). Un primo tassello all’evoluzione del computer lo posizionò lo Xerox Alto nel 1970, che con le sue innovazioni (fu uno dei primi computer ad utilizzare un display bitmap e la metafora della scrivania con le icone, utilizzava il mouse inventato 3 anni prima, aveva un collegamento di rete) influenzò le produzioni successive di Microsoft e Apple (che nacquero rispettivamente nel 1975 e nel 1976).

Dal 1971 grazie al primo processore Intel 4004 (sappiamo bene tutti che non è davvero il primo perchè ci sono stati un paio di predecessori su cui non mi soffermo in questo articolo, ma dato che è stato inventato da un Italiano, ci piace ricordarlo come il primo) seguito dall’Intel 8008 nel 1972 e l’Intel 8080 nel 1974 si iniziò a parlare di MicroComputer.

I primi MicroComputer furono quelli “senza display” (nel 1972 ci fu il Micral N, seguito nel 1974 dallo Scelbi-8H e dal Mark-8. Usavano tutti l’Intel 8008) e del 1975 (MOS KIM-1, MITS Altair 8800 – grazie al quale nacque la Microsoft con il Microsoft Basic che fu largamente utilizzato in una moltitudine di computer degli anni ’80, e l’IMSAI 8080 – protagonista tra l’altro di uno dei nostri film preferiti: Wargames) ai quali seguì, nel 1976, l’Apple I.

Il 1975 vede anche la commercializzazione del famoso IBM 5100 che tutti noi associamo inevitabilmente a John Titor.

Nel 1977-1979 ci fu il vero boom: nacquero i Commodore PET (con il PET 2001), L’Apple II, seguiti a ruota, nel 1978 dal Radio Shack TRS-80, dagli Atari 400 e 800 e Texas Instruments TI/99 nel 1979 e tanti altri (in quest’anno videro la luce anche l’Intel 8088 e il Motorola 68000): lo sviluppo delle tecnologie di produzione dei microprocessori fece in modo che i costi dei computers si abbassassero notevolmente e di conseguenza si diffondessero su larga scala anche presso utenze domestiche (e da qui i MicroComputers presero il nome di Home Computers).

Le prime trasmissioni BBC relative ai computers

Nel Marzo del 1978, Edward Goldwyn realizzò per la BBC (British Broadcast Corporation, l’ente radiotelevisivo pubblico del Regno Unito) un documentario dal titolo Now the chips are down (ora i chip costano meno) che faceva parte della serie Horizon (una serie di documentari focalizzati su scienza e tecnologia, iniziata nel 1964 e che vanta circa 1200 episodi).

Questo documentario ebbe un ascolto eccezionale: il pubblico fu molto interessato a ciò che veniva mostrato, ovvero come sarebbe cambiato da li a poco il mondo grazie all’introduzione dei computers. Grazie al successo avuto da questo documentario, la BBC pensò bene di continuare a sviluppare trasmissioni incentrate su questo tema e dopo svariate riunioni si arrivò alla proposta di realizzare una serie composta da 3 documentari che parlassero dell’impatto sociale dei microchip.

La serie di 3 documentari si chiamò The Silicon Factor (la fabbrica di Silicio). Questa serie venne affidata a David Allen e andò in onda nel 1980 nel momento in cui si stavano diffondendo i Sinclair ZX80 e gli Acorn Atom. La BBC per questa serie si avvalse di consigli e collaborazione di molti enti tra cui il Dipartimento dell’Industria (DoI) e il Dipartimento di Scienza ed Educazione. Alcuni dipartimenti stanziarono anche dei finanziamenti.

E’ doveroso dire che questa serie nacque un po’ anche come risposta alla concorrenza! Il Dr. Christopher Evans nel 1979 scrisse un libro dal titolo The Mighty Micro – The impact of the computer revolution (il potente microchip – l’impatto della rivoluzione del computer) in cui predisse lo sviluppo dell’economia, dello stile di vita e dell’industria grazie alla diffusione massiccia dei computers. La ITV, un ente radiotelevisivo britannico commerciale (quindi concorrente della BBC), realizzò anch’essa una serie di documentari dal titolo The Mighty Micro sulla base degli scritti del Dr. Evans che andarono in onda, postumi, nel Dicembre del 1979.

La serie della BBC ebbe il successo sperato: la gente cominciava a porsi delle domande importanti: «Tutto questo come influenzerà il mio lavoro, la mia vita?» «Qual’è la differenza tra un micro-computer e un computer grande?» «Come può un computer controllare una macchina, fare un disegno o fare dei giochi?» ma soprattutto «Come posso controllare un computer?»

Il Computer Literacy Project

La BBC era dell’idea che se i computer stavano per diventare così importanti come pensavano, imparare questa nuova materia doveva avere la stessa importanza di imparare a leggere e scrivere. Sapevano anche che, data la natura del mezzo da loro utilizzato (la televisione), non potevano insegnare più di tanto anche perchè era statisticamente dimostrato che se avessero fatto molte puntate relativamente ad un solo argomento, lo spettatore medio si sarebbe fermato ai primi 2/3 episodi. Fu pianificato quindi di realizzare una nuova serie televisiva da 10 puntate di circa 25 minuti ciascuna e di supportarla con libri, corsi nelle scuole, un servizio di informazioni e infine, cosa molto importante: un computer progettato da loro, completo di software. La BBC stava pensando davvero in grande!

Il periodo per la BBC era ottimo perchè il Dipartimento dell’Industria aveva pianificato di rendere il 1982 l’ Anno dell’Information Technology e quindi negli anni precedenti sviluppò un Programma di Educazione alla Microelettronica che fece in modo che molti professori prendessero familiarità con i computers. La BBC entrava quindi a far parte di questo piano di sviluppo del paese.

Per la nuova serie la BBC si occupò di realizzare anche delle interviste al popolo per raccogliere informazioni (vennero condotte ben 4753 interviste nel giro di 3 giorni nel 1981). Le interviste servirono per identificare quali erano le fasce di popolazione maggiormente interessate ai computers e in cosa erano interessati. I dati furono incoraggianti: la gente era entusiasta dei MicroComputers. Nel 1981 venne quindi presentato il risultato delle ricerche.

Come si era pianificato, la BBC pubblicò il suo primo libro sui computers che si chiamava semplicemente The Computer Book, e la nuova trasmissione prese luogo 3 mesi più tardi sia per avere un po’ più di tempo a disposizione per prepararla che per consentire l’ultimazione del computer e la diffusione del libro. La serie di 10 trasmissioni si chiamò The Computer Programme e andò in onda l’11 Gennaio 1982.

La serie è disponibile su youtube a questo indirizzo

Le musiche che facevano da sfondo a questa serie erano tratte dall’album Computer World dei Kraftwerk

Il Computer Literacy Project (Progetto di Alfabetizzazione Informatica) era appena partito!

Scelta del computer per il Progetto di Alfabettizzazione Informatica

Come dicevo più in alto, parte integrante del Computer Literacy Project doveva essere un computer ideato dalla BBC. Nel 1981 si poteva acquistare un MicroComputer intorno alle 200 sterline e i prezzi erano destinati a diminuire sempre più. Questo fattore era importante perchè la BBC aveva pianificato di realizzare delle dimostrazioni pratiche durante le trasmissioni e quindi fare in modo che gli spettatori potessero replicare quelle esperienze nelle proprie case, ma soprattutto nelle scuole. Era quindi necessario che il popolo potesse avere accesso a computer a poco prezzo in maniera tale da diffonderli il più possibile e rendere la popolazione parte attiva contribuendo a quello che un ente informativo dovrebbe fare: diffondere cultura. 

E qui piango perchè mi viene in mente come siamo combinati male in Italia mentre mia figlia fa zapping e mi compare Barbara d’Urso su Canale 5 e nel frattempo mia moglie controlla la bolletta dell’ENEL in cui è incluso il canone RAI, passando per una discussione sulle stupide riforme scolastiche italiane e il costo di scuola e università. Alcuni direbbero: va bè ma in questo articolo stiamo parlando degli anni ’80. Ok ma la BBC ha continuato per la sua strada di diffusione della cultura, mentre in Italia… beh… non dilunghiamoci in polemiche inutili!

La BBC mise quindi in piedi un team di ricerca che si focalizzò sulle caratteristiche che doveva avere il loro computer stilando un documento in maniera davvero certosina. I tecnici pensarono a tutto: l’isolamento degli IO inutilizzati, il disaccoppiamento dell’alimentazione, la spaziatura dei tasti, la realizzazione del pcb. Nelle specifiche c’è un intero capitolo dedicato al linguaggio di programmazione da utilizzare per le lezioni: il BASIC. Vengono specificate con precisione tutte le istruzioni che il loro BASIC doveva implementare (si basavano in gran parte su quello della Microsoft).

David Allen, il produttore della BBC, in una intervista del 2012 per il 30° anniversario del computer ha usato, riferendosi alla specifiche che doveva avere, il modo di dire “Everything but the kitchen sink” (tutto tranne il lavello) che in italiano ha il significato di: deve avere tutto, anche le cose che non servono a nulla.

Elenco qui solo una manciata di caratteristiche che furono in effetti alcune di quelle chiave per la scelta che venne fatta:

• Doveva avere tre uscite video: UHF, Video Composito ed RGB a livelli TTL. Questo per fare in modo che il computer si potesse adattare a qualsiasi televisore/monitor specifico, doveva quindi avere anche una bella grafica ed essere a colori.
• Una bella quantità di interfacce per la comunicazione con l’esterno: collegamento a registratori per cassette audio – porta seriale RS423 – porta parallela – IO digitali – interfaccia per Floppy Disk – interfaccia Econet (veniva usata per realizzare piccole reti)
• Come se non bastassero tutte le fonti di comunicazione di cui sopra: Ingressi analogici (per utilizzare joystick analogici e per le lezioni di elettronica analogica in classe)
• Ricevitore Teletext per fare in modo da ricevere servizi/software attraverso la tv: il TeleSoftware, che diventava così una naturale evoluzione del sistema CEEFAX inventato nel 1973 dalla BBC (questa caratteristica, insieme alla precedente, avrebbe reso “unico” il loro micro-computer rispetto agli altri già in circolazione)
• Doveva costare poco e doveva potersi espandere in maniera da essere compatibile, nei limiti, con tecnologie future pur rimanendo retrocompatibile

Il Maker moderno che è in noi, all’epoca avrebbe sbavato per mettere le mani su un computer così. E non vi nascondo che quando utilizzo i computer BBC che ho nella mia collezione, ancora stento a credere, tra le altre cose, che avessero un connettore dedicato agli ingressi analogici.

Chiaramente la progettazione di un computer da parte di un’azienda televisiva era qualcosa che poteva avere un impatto troppo forte sull’economia: la BBC capì perfettamente che si correva il rischio di danneggiare i produttori di MicroComputers dell’epoca (capirete che con un elenco simile di caratteristiche e costi contenuti… sarebbe stato uno smacco troppo forte, anche perchè il Regno Unito dal punto di vista di produttori di computer era una delle nazioni più prolifere all’epoca).

Bisognava anche fare in modo che il produttore scelto per realizzare il loro computer non realizzasse eccessivi profitti dalla pubblicità fatta grazie alla BBC. Era quindi necessario che i tecnici della BBC lavorassero a stretto contatto con il produttore in ogni fase del progetto.

La BBC si rese conto anche di un’altra cosa: era impensabile progettare un computer con le caratteristiche desiderate in un tempo breve: ci sarebbero voluti almeno due anni e le cose si stavano evolvendo troppo in fretta. E’ chiaro che non c’era tempo. Alla BBC erano a conoscenza del fatto che alcune aziende stavano lavorando a nuovi computers. Venne fatta la proposta a numerose compagnie britanniche ponendosi un obiettivo importante: non si era interessati al MicroComputer più economico, bensì a quello che rispettasse le caratteristiche scelte dal team.

Tra le compagnie selezionate vi erano la Acorn Computers (che stava lavorando al progetto Proton di cui parlerò più in basso), la Sinclair Research (Nel 1980 produceva lo ZX80 e stava lavorando allo ZX81), la Newbury Laboratories (che lavorava insieme alla Sinclair Radionics – un ramo della Sinclair Research, e presentò l’idea del Grundy Newbrain, che in un primo momento sembrò il favorito nonostante il team non vide nemmeno un prototipo), Tangerine Computer Systems (che aveva prodotto il MicroTan65 e in seguito produsse gli Oric che vantavano un adattatore Prestel, quindi vicino alla specifica richiesta del teletext) e Dragon Data (che produceva il Dragon 32 e Dragon 64).

Vennero interpellate anche la Research Machines (che non presentò offerte), La Camputers (che produceva il Lynx), La Transam Computer Systems (della quale ci sono pochissime informazioni in giro se non questa) e La Nascom (che produceva un computer in kit). C’è anche da dire che alcune ditte, come la Newbury, non erano comunque in grado di soddisfare le richieste di produzione di un corposo numero di unità per cui alcuni furono scartati anche per questo.

La BBC fissò infine un incontro con Acorn e Sinclair per visionare i loro prototipi.

L’unica ditta ad aggiudicarsi l’asta fu la Acorn Computers perchè il loro computer fu l’unico a rispettare appieno tutte le specifiche e addirittura a superarle.

Il computer della BBC

La Acorn aveva già una buona esperienza di produzione e vendita (avevano già venduto 10mila unità del loro computer Atom) e avevano costruito computer molto affidabili per centri di ricerca. La Sinclair era anch’essa una ditta britannica di tutto rispetto, il loro ZX80 all’epoca andava molto forte, ma Sir Clive Sinclair era un po’ scettico all’idea della BBC sul Telesoftware.

La Acorn all’epoca stava lavorando ad un aggiornamento del suo ultimo microcomputer, l’Acorn Atom. Il progetto aveva il nome in codice Proton. La Acorn era molto avanti: nel suo nuovo progetto aveva addirittura previsto un’interfaccia, con una propria architettura, per poter aggiungere un secondo processore che lavorasse in parallelo al primo (Interfaccia TUBE): questa nuova tecnologia avrebbe permesso di poter espandere un computer basato su un economico processore MOS6502 e renderlo quindi all’altezza dei computer presentati nel futuro con una spesa minima da parte degli utenti.

L’interfaccia TUBE venne ad esempio utilizzata per collegare in parallelo un processore Zilog Z80 che permetteva di eseguire i programmi in CP/M. Un po’ come faceva anche il Commodore 128 che però uscì 3 anni dopo il computer della Acorn.

Per presentare il progetto funzionante alla BBC entro i termini richiesti, il team della Acorn, composto, tra gli altri, da due co-fondatori della Acorn, Hermann Hauser e Christoper (Chris) Curry lavorarono tre giorni e due notti ininterrottamente per poter presentare un prototipo funzionante.

Chiamarono anche Ram Banerjee noto ai tecnici come la pistola più veloce del west, per prototipare il computer con la tecnica del wire-wrap. Si ebbero dei problemi all’ultimo momento con il debug, ma Hermann fu un buon capo e riuscì a motivare il team in maniera eccezionale. Il loro computer funzionò correttamente alle 7 del mattino quando avevano l’incontro con la BBC solo 3 ore dopo, insieme alla Sinclair.

Alla BBC si resero conto che aveva fatto più progressi la Acorn in una settimana che la Newbury Laboratories in due anni, durante i quali non riuscirono a presentare nemmeno un prototipo del loro Grundy NewBrain.

Sinclair ed Acorn mostrarono i loro prototipi. Il team della BBC trovò il prototipo presentato dalla Sinclair poco potente e davvero poco espandibile rispetto alle loro richieste (questo prototipo più in la divenne il famoso ZX Spectrum) e scelsero quindi il computer della Acorn che oltre a rispettare le loro richieste le superava anche. Chiaramente Sir Clive fu decisamente contrariato anche perchè Chris Curry tempo addietro era un suo dipendente.

Nel 1984 quando la BBC rinnovò il contratto, la Sinclair presentò una nuova offerta che venne rifiutata nonostante il loro ZX Spectrum stesse vendendo di più delle macchine della BBC

Il progetto proton della Acorn prese quindi il nome di BBC Micro. Siamo a fine 1981 / inizio 1982.

Il Beeb (il nome con cui ben presto gli utenti chiamarono il BBC Micro), venne prodotto in due varianti: Model A (il più economico, con 16Kb di memoria RAM e il processore 6502) e il Model B (più espanso e più costoso, con 32Kb di RAM). Vendette oltre un milione di unità nonostante ne fossero state pianificate soltanto 12000.

Nel Gennaio del 1986 si festeggiarono le 50mila unità vendute. Sul BBC Micro nacque anche il celebre videogioco di simulazione spaziale Elite ad opera di David Braben.

Il progetto della BBC continuò con altri computer Acorn: il BBC Micro B+ (1984), la serie BBC Master (1986) e l’Archimedes serie 300 (1987 – Grazie a questo computer la Acorn sviluppò l’architettura ARM).

L’ultimo computer Acorn ad essere commercializzato con il marchio BBC (e il celebre gufo stilizzato che contraddistingueva tutti i computer Acorn nati per il Computer Literacy Project) fu l’Acorn A3000 (presentato nel 1989) che chiuse questo progetto.

Questo video mostra la Demo che veniva fatta girare sugli Acorn A3000 nei negozi per dimostrarne le potenzialità. In una delle finestre della Demo si legge chiaramente “The New BBC Micro”.

Dopo “The Computer Programme”

Dopo la prima serie “The Computer Programme” di 10 episodi, la BBC ne realizzò altre: Making the most of the Micro, nel 1983, Computers in Control (che parlava anche di robotica e controllo remoto) e The Electronic Office (1984),  Micro Live dal 1984 al 1987 e infine Electric Avenue dal 1988 al 1990.

Durante la serie Micro Live ci fu un episodio di Hacking: i due presentatori in questa puntata dovevano mostrare l’utilizzo della email. Prima della diretta era stata data loro la password per accedere ad un account email ma c’era un microfono acceso nei paraggi e qualcuno ascoltò. Quando uno dei presentatori ebbe accesso alla email gli si presentò un messaggio:

Fortunatamente i conduttori ebbero comunque accesso all’email e la trasmissione continuò normalmente. E’ possibile vedere questa trasmissione a questo link.

Curiosità: si tratta del primo episodio di Hacking in diretta TV che precedette di ben 3 anni quello ben più famoso che vide coinvolto il personaggio di Max Headroom, episodio noto come Max Headroom Broadcast signal intrusion che ancora oggi rimane un mistero decisamente inquietante.

Il primo Computer Literacy Project terminò intorno al 1992.

Nel 2009 la BBC ha prodotto un film per la televisione dal titolo Micro Men, ambientato tra il 1978 e il 1984 che è focalizzato sulla rivalità tra Sir Clive Sinclair e Christopher Curry.

Nel 2012 il progetto è stato ripreso ma senza avere un computer di supporto: fu focalizzato piuttosto sui linguaggi di programmazione (Javascript, Java e Node.JS) su HTML e CSS.

Dopo il 2012… sarà argomento della seconda parte.