Forth Menestystarinat

Author: Dave Jaffe

Original Source: http://www.forth.org/successes.html

Forth löytyy osoitteesta:

ilmailu- ja avaruusala (mukaan lukien avaruussukkula)
sulautetut järjestelmät
Avoin laiteohjelmisto / Avoin käynnistys / Yksi kannettava tietokone lasta kohti
tähtitiede
merentutkimus
sähkötekniikka
resurssipula-sovellukset
matematiikka
uudet ja kokeelliset laitteistoalustat
Windows, Mac, DOS, Unix ja erilliset järjestelmät.
mikrokontrollerit
...ja monet muut!

Avaruuteen liittyvät sovellukset Forth on alun perin koonnut NASA:n eläkkeelle jäänyt tutkija James Rash ja se julkaistiin osoitteessa http://forth.gsfc.nasa.gov/. Se on sittemmin poistettu sivustolta, mutta se on arkistoitu tänne.

Sovellusmuistiinpanot FORTH, Inc.

Musiikkisovellukset

Forth ja tietokonemusiikki Oberlinin konservatorion Technology in Music and The Related Arts -osastolla (TIMARA) - 28.04.2006

Koko artikkeli

TalberTronics - John Talbertin hankkeet

1984

MIDI Hornin prototyyppi suunnitellaan ja rakennetaan. Kyseessä on puhallinsäädin, jossa on paineanturi, 8 kytkintä ja useita liukusäätimiä/pedaaleja. Ohjaimen tiedot syötetään yhden piirilevyn Z8-mikrotietokoneeseen, joka tulkitsee tiedot ja muuntaa ne MIDI-ohjaussignaaleiksi. Laitteen ohjelmointiin käytettiin Forth-kieltä, koska BASIC osoittautui liian hitaaksi.

1987

MIDI Hornin lopullinen versio rakennetaan. Kyseessä on MIDI-ohjainsoitin, joka perustuu yhden piirilevyn mikrotietokoneeseen ja joka on ohjelmoitu Forth-ohjelmointikielellä. Gary Nelson vie MIDI Hornin kiertueelle, jossa se esiintyy yli 200 kertaa eri puolilla maailmaa. Hän käyttää MIDI Hornia esiintymisrajapintana "hyper-instrumentissa", joka koostuu Macintosh-tietokoneesta, digitaalisista syntetisaattoreista ja ohjelmasta (Max/MSP), joka yhdistää ne kaikki yhteen. Hyper-instrumentissa" ohjain ei välttämättä soita "nuotteja", vaan se lähettää esityssignaaleja, joihin tietokoneohjelma vaikuttaa ja jotka on laadittu ohjaamaan musiikin soittotapaa.

Työskenneltyäni Forth-ohjelmointikielen kanssa MIDI Hornin parissa olen vaikuttunut sen nopeudesta, kompaktiudesta ja helppokäyttöisyydestä. Forth-ohjelmointikieli koostuu sanasanakirjasta (aliohjelmat) ja useista pinoista aliohjelmien tietojen tallentamista varten. Forth-kielellä ohjelmointi on uusien "sanojen" muodostamista yhdistelemällä aiemmin muodostettuja sanoja, jotka ovat jo sanakirjassa, ja näin luodaan sanahierarkia. Korkeamman tason sanoja voidaan helposti testata suorittamalla niiden alemman tason komponentteja. Alemman tason sanat, jotka käsittelevät suoraan prosessorilaitteistoa, on helppo rakentaa jopa assembler-koodia käyttäen, jos se katsotaan nopeuden kannalta tarpeelliseksi.

Ohio Scientificin mikrotietokone päivitetään vuonna 1987 Forth-pohjaisella järjestelmällä (RSC Forth). Kieltä laajennetaan merkittävästi sanoilla, jotka käsittelevät hybridisyntetisaattoria, MIDI-tuloa ja -lähtöä, ajastinlaitetta, uutta SID-syntetisaattorisirua ja kaikkia analogisten syntetisaattoreiden ohjaukseen käytettäviä laitteita, kuten ohjausjännite-DAC:ita ja ADC:itä, pulssinilmaisimia ja -generaattoreita. Hybridisyntetisaattorin käyttöliittymä on rakennettu uudelleen uusilla aaltomuotogeneraattoreilla ja ajastinohjauksella. Levykeasemat asennetaan ohjelmien tallentamista varten.

RSC.pdf - 1.2Mb
RSC Code.pdf - 1.2Mb
Hybrid.pdf - 2Mb

1988

Analogiset syntetisaattoripiirit saavuttavat tietyn kypsyyden, kun saatavilla on siruja, kuten Solid State Music -siruja ja Curtisin musiikkisiruja. Käytän näitä suunnittelemaan ja rakentamaan kahdeksankulmaisen jänniteohjatun vahvistimen (VCA), nelinkertaisen jänniteohjatun suodattimen (VCF), Aural Exciterin, jossa on kaikki käytettävissä olevat komponentit, ja analogisen Delay Line -laatikon. Kaikkia näitä voidaan ohjata Ohio Scientific Micro -ohjelmalla käyttäen laajennettuja Forth-apuohjelmasanoja.

1993

Aloitetaan työ MIDI-laitteiden ohjausjännitteen suunnittelemiseksi ja rakentamiseksi. Eräässä hankkeessa käytetään 8088-mikroprosessoria, jossa on ROM-pohjainen Forth-järjestelmä, joka ohjaa 8-bittisiä ADC:tä. Toisessa projektissa ohjelmoidaan Roland PG1000 -liukulaatikko uudelleen siten, että se antaa minkä tahansa MIDI-signaalin.

Chris Passauer

Kaupalliset sovellukset

Pyyhkäisevä tunnelointimikroskooppi - 05/27/2011

"Muistan jo 80-luvun lopulla, miten hienoa oli saada tuloste hiiliatomien joukosta ensimmäisestä PC-pöydälle asennettavasta pyyhkäisytunnelimikroskoopista, jonka ohjaimena käytettiin PC4000 PC-liitäntäkorttia, jonka mikroprosessorina käytettiin Novix NC4000 Forth-sirua. Tämä STM oli yksi Silicon Composersin varhaisista OEM-menestyksistä. Jossain luulen, että minulla on yhä Forthin matalan tason koodi, jota käytettiin ohjaamaan xyz-asentoista mikroskoopin neulan päätä, joka kirjaimellisesti lensi hiilinäytteen yli. Järjestelmän varhaisissa, asiakasta edeltävissä versioissa pää törmäsi toisinaan hiilivuoreen."

"Hauskoja aikoja."

George Nicol
george -at- inscenes.com

Moottorin analysaattorit - 10/21/2010

"Vuonna 1986 työskentelin Bear Automotivessa Brookfieldissä, WI:ssä, joka käytti Forth moottorin analysaattoreiden ohjelmointiin (Pre-OBD). He työskentelivät tuolloin Mercedes-Benzin kanssa."

"Olen liittänyt liitteeksi joitakin dokumentteja tuotteesta, joka oli rakennettu Forth-ohjelmiston ympärille. Kone, jolla työskentelin, oli PACE 200/400 -mallin analysaattorilaitteisto."

"Työskentelin yrityksessä vuosina 1986-1987 juuri ennen kuin he muuttivat Brookfieldistä New Berliniin, WI:hen, jälkimmäisenä vuonna. Toukokuussa 1988 yritys ostettiin SPX Corporationilta 66 miljoonalla dollarilla."

"On edelleen olemassa kunnostusyritys nimeltä Team Bear USA. Minulla ei ole mitään yhteyksiä kyseiseen yritykseen."

Bear 400 -kuva
Bear 3000 -kuva
Pace 200 -esite - 313 kt pdf-tiedosto
Pace 400 -esite - 3,52 Mb pdf-tiedosto.
Scott Matus
smartus -at- barclaycardus.com

Elokuvanosturi - 12/31/2009

"Tein lisäyksen Panavisionin Movie Crane -nimiseen Back Pan Plus -videokameraan. Se auttaa kuvaajaa poistamalla otteiden liikkeet ja pitää kameran osoittamassa näyttelijään. Kokonaisohjelmointiaika oli vain muutama viikko. Sitä on sittemmin käytetty monissa elokuvissa, ja yksi on rakennettu pysyvästi Oprahin kuvauspaikalle. Forth voittaa jatkuvasti vaikuttavia voittoja kaikkialla, missä se otetaan käyttöön."

Randy M. Dumse
Uudet mikrotietokoneet
rmdumse -at- newmicros.com
rmd -at- newmicros.com.

Keuhkosovellus - 11/20/2004

"Kertaluonteinen sairaalasovellus Forth on toiminut yhtäjaksoisesti Cedars-Sinai Medical Centerin keuhkosairaalaosastolla 70-luvun lopulta lähtien."

"FORTH, Inc. on kehittänyt ydinsovellukset PDP 11/60:lle, jossa on vain 16 kilotavua muistia. Chuck Moore ja Beth Rather viettivät ilmeisesti monta pitkää yötä Tektronixin päätelaitteiden ääressä kehittäen pieniä sovelluksia. Yksi oli reaaliaikainen tiedonkeruujärjestelmä keuhkojen toimintakokeisiin ja toinen oli tietokanta valtimoverikaasujen tietoja varten. Forth-ydin oli alle 1 kilotavun kokoinen. Kun he lähtivät, sovellukset olivat toimivia, vaikka järjestelmä kaatui noin 20 minuutin välein."

"Olen työskennellyt tämän järjestelmän parissa vuodesta 1981 lähtien, jolloin myös laskutussovellus oli valmiina ja hengitysterapian tilausten syöttöjärjestelmän alkeet olivat kehitteillä. Jälkimmäinen olisi ollut ympärivuorokautinen sovellus, joka vaati paljon vakaamman käyttöjärjestelmän. Ytimen käänteismallinnuksen jälkeen löysin muutamia vikoja, jotka olivat aiheuttaneet jatkuvia kaatumisia. Kirjoitin ytimen generaattorin, jotta voisin korjata virheet ja lisätä joitakin tarvittavia ominaisuuksia, ja kirjoitin uudelleen moniohjelmointiohjelman tehokkaammaksi ja vakaammaksi. Olimme matkalla eteenpäin. Vielä muutama vuosi sitten henkilöstössä oli aina 2-3 ohjelmoijaa vain sovellusten kehittämistä ja ylläpitoa varten."

"Vuosien mittaan sovelluksia lisättiin ja poistettiin, mukaan lukien reaaliaikainen hengityskohtainen harjoitustestijärjestelmä ja erilaisia tietokantasovelluksia. Se siirtyi PDP 11/84 -tietokoneeseen vuonna 1987, ja sitten sovelluksen lähdekoodi kirjoitettiin uudelleen LMI:n UR/Forth-tietokonetta varten PC:llä vuonna 1998."

"Nykyään LMI:n Forth-ympäristö toimii DOS-laatikossa Windows 98SE -tietokoneessa, ja se on yhteydessä käyttäjiin, tulostimiin, viivakoodiskannereihin, laboratoriolaitteisiin ja muihin tietokoneisiin 35 sarjaportin kautta. Se ylläpitää HL7-linkkejä muiden sairaalan järjestelmien kanssa, lähettää laboratoriotietoja ja vastaanottaa vastaanotto-, kotiutus- ja siirtotietoja. Sairaalan muut järjestelmät syöttävät yhtä porttia tulostinjonona, ja satoja taloudellisia ja kliinisiä raportteja "tulostetaan" päivittäin tähän jonoon, jossa Forth-järjestelmä jäsentää ne ja täyttää lukuisia tietokantoja. Tämä antaa meille ainutlaatuisen mahdollisuuden täsmäyttää automaattisesti tietoja, jotka muiden osastojen on tehtävä käsin tulostetuista raporteista."

"Nykyään tärkeimmät sovellukset ovat kaikki tietokantasovelluksia; reaaliaikaiset sovellukset on korvattu sarjaliitäntäisillä järjestelmillä. Tärkeimmät sovellukset ovat RT-tilausten syöttö, laskutus, PFT/liikuntatiedot ja ABG-laboratoriotiedot. Aktiivista Forth-lähdekoodia on yli 5 000 lohkoa - ehkä 50 000 riviä koodia. Meillä on 2 gigatavua enimmäkseen binääristä dataa, joka koostuu laboratoriotuloksista, tilauksista ja taloudellisista tiedoista, joista osa on peräisin 1970-luvulta."

"Olen nyt keuhkolääketieteen osaston johtaja ja ainoa henkilö, joka vielä tukee Forth-järjestelmää. Järjestelmä on edelleen jatkuvassa muutoksessa, siihen lisätään ominaisuuksia ja sitä mukautetaan potilaiden hoito- ja tehokkuusvaatimuksiin. Sairaalat ovat nykyään sääntelyn ja talouden haaste. Vain harvat niistä tekevät voittoa, ja kaikilla on vaikeuksia pysyä nopeasti muuttuvan potilashoitoteknologian ja säännösten tahdissa. Järjestelmämme on ainutlaatuinen siinä mielessä, että sen käyttö ei maksa juuri mitään, mutta meillä on täysi kontrolli kaikkiin sovelluksiin, ja Forth-ohjelmoinnin helppouden ja tehon ansiosta voimme mukautua lyhyellä varoitusajalla."

George Applegate
applegat -at-ix.netcom.com

Argo-sukellusvene

Argon kaikuluotaimen, valojen ja kameroiden muodostamaa kokonaisuutta ohjasi joukko tietokoneita, jotka kaikki ohjelmoitiin eri tietokonekielellä. Miehittämättömän Argon tietokone ohjelmoitiin Forth-kielellä, joka on tiivis mutta monipuolinen kieli, joka on alun perin suunniteltu teleskooppien liikkeiden säätelemiseen ja jota käytetään myös laitteiden ja prosessien ohjaamiseen sydänmonitoreista erikoistehosteiden videokameroihin. Knorrin tietokone ohjelmoitiin C-kielellä, joka on tehokas mutta melko salaperäinen kieli, jolla voidaan määritellä tarkasti tietokoneen toiminnot. Aluksia yhdistävän sormenpaksun koaksiaalikaapelin molemmissa päissä sijaitseva telemetriajärjestelmä, jonka avulla niiden tietokoneet pystyivät käytännössä keskustelemaan keskenään, ohjelmoitiin kolmannella, alkeellisella kielellä, jota kutsutaan assembly-kieleksi.

Forth oli ainoa korkean tason kieli, jota voitiin käyttää sukellusvene Argon tietokoneessa.

Ote lähteestä: Varhaisen ohjelmoinnin mutkitteleva polku

Katso tältä Enchanted Learningin verkkosivulta tietoa Robert D. Ballardista, vedenalaisesta tutkimusmatkailijasta.

Yksirivinen viittaus tähän Forth-sovellukseen löytyy vuonna 1985 ilmestyneestä Byte's A Brief History of Programming Languages -julkaisusta: "Forth ohjaa sukelluskelkkaa, joka paikallistaa Titanicin hylyn."

BART Parking Lot Controllers by AM Research - 01/15/2004

"BART-pysäköintialueiden ohjaimissa on käytössä varhainen versio amrFORTH:sta 80C552-mikrokontrollerilla. Tämä lähes 10 vuotta sitten tehty laite näkyy aseman sisällä ruostumattomasta teräksestä valmistettuna laatikkona sen jälkeen, kun olet ostanut lippusi ja astunut sisään kääntöportista."

"Sinun on muistettava pysäköintikarsinan numerosi ja syötettävä se sitten koneeseen. Hajautettu tietokanta sisältää kaikki tällä hetkellä käytössä olevat parkkipaikat. Turvamiehet näppäilevät erikoiskoodin ja saavat tulosteen näennäisesti tyhjistä kopeista, joiden sisällä olevat autot sakotetaan. Tämä estää BART-pysäköintipaikkoja täyttymästä liikaa asiakkaista, mutta samalla asiakkaat voivat pysäköidä."

Albert Lee Mitchell

Ztar MIDI

Starr Labs Ztar on kitaramainen ohjain MIDI-syntetisaattoreille. Toisin kuin laitteet, jotka yrittävät johtaa MIDI-ohjausvirtaa perinteisen kitaran äänilähdöstä, Ztar on täysin digitaalinen instrumentti, jossa on sisäinen mikroprosessori ja anturit kitaroille ja jousille.

Satoja antureita on näytteistettävä ja käsiteltävä reaaliaikaisesti, jotta MIDI-ohjausvirta voidaan tuottaa ja jotta vältetään ajoitusvirheitä, jotka olisivat tuskallisen tuntuisia musiikkiesityksessä. Ztar käyttää Zilog Super8 -mikroprosessoria, joka on ohjelmoitu Forth ja assemblerin sekoituksella näiden vaatimusten täyttämiseksi.

Tektronix WAN/LAN-protokollan analysaattori

Tämä tuote on kehittynyt tietokantasovellus, joka käyttää Forth.

Katso myös seuraavat linkit:

K1297 K1205 Series Protocol Tester - GSM PCS -ohjelmisto.
Tektronix lisää seuraavan sukupolven televiestintäverkkoja tukevaa mobiililiitännän testausvalmiutta.
UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) -protokollat ja testaus.

Dorado Systems - 01/15/2004

"Tässä pikkukuva Forth ja Dorado Systems. Myimme Forthissa tehdylle Lucky Marketsille 650 energiakontrolleria, useita tuhansia kulunvalvontapaneeleita ja kymmeniä tuhansia magneettijuovakortinlukijoita (pelkästään Denverin kansainväliselle lentokentälle 4000 kappaletta)."

"Kaikki tuotteet tehtiin Forth, enimmäkseen 68HC11:llä, Forth assemblerilla ja jotkut suuremmat tuotteet energianohjauksessa, kortinlukijoiden koodauksessa jne. korkean tason Forthilla. Jotkin tuotteet toimivat PC:llä, jotkin 6502:lla 68HC11:n sulautetuissa järjestelmissä. Andrew McKewan oli gurumme, kun minä lopetin tuotteiden ohjelmoinnin 80-luvun lopulla."

Bill Ragsdale

Hankkeet

Boeing 777 ilmailujärjestelmät

"Suunnitteli ja koodasi sulautettuja Forth-ytimiä Boeing 777:n ilmailujärjestelmiin. Forth-ytimiä käytetään teknisen suunnittelun todentamiseen, valmistuksen todentamiseen ja epäonnistuneiden laitteistoyksiköiden virheiden korjaamiseen. Ydin kirjoitettiin assembler-kielellä 68030-, 68332- ja 80960-mikroprosessoreille. Opetin laitteistosuunnittelun insinööreille Forth-ohjelmoinnin peruskursseja ja autoin heitä Forth-koodin ongelmissa. Kehitys tehtiin VAX-tietokoneella käyttäen CMS-järjestelmää (Code Management System) lähdekoodin kehityksen seuraamiseen. Ytimen virheenkorjaus ja integrointi tehtiin käyttämällä In-Circuit-Emulaattoreita."

Robert Blythe

Toiminnalliset testausytimet

"Vastasi toiminnallisten testausydinten (FTK) upottamisesta kaikkiin CAS/CMS 777:n LRU-yksiköihin. FTK on Forth-tulkki, joka on kaikissa Boeing 777:n tietokonepaneeleissa. Tehtävä edellytti myös uusien Forth-ominaisuuksien ja uuden laitteiston sisällyttämistä 68xxx-sarjaan."

Dennis R. Montgomery

Tutkimussovellukset

Alexis pyörätuoli

Alexis oli innovatiivinen sähköpyörätuoli, jossa käytettiin "pyörät pyörissä" -mallia. Se on ainutlaatuinen siinä mielessä, että se voi kääntyä omassa jalanjäljessään ja liikkua sivuttain. VA Palo Alto Heath Care Systemin Rehab R&D Center myönsi Intex Industriesille lisenssin Alexiksen kaupalliseen valmistukseen vuonna 1987, ja Intex valmisti 40 esituotantoyksikköä kenttäkokeita varten San Antonion alueella. Myöhempien uudelleensuunnittelutoimien aikana yritys hakeutui konkurssiin, mikä esti kaupallistamisen jatkamisen tällä hetkellä.

Lingraphica

Lingraphica on kannettava apuväline ja terapeuttinen kommunikaatiolaite henkilöille, joilla on aivohalvauksen tai muun aivovamman aiheuttama afasia. Se kehitettiin VA Merit Review -hankkeessa Rehab R&D Centerissä vuosina 1987-1989, ja se kaupallistettiin vuonna 1990 teknologiansiirtolain nojalla. Vuonna 1996 emoyhtiö Lingraphicare America siirsi toimintansa lääkinnällisten laitteiden myynnistä kliinisten kieli- ja puheterapiapalvelujen tarjoamiseen aikuisille, joilla on afasia. Lingraphicaa käyttävissä palveluissa raportoidaan suurempia parannusprosentteja ja parempia lopputuloksia kuin perinteisessä puheterapiassa.

Ultraääni pyörätuoli

Tämä moottoroidun pyörätuolin käyttöliittymä antaa neliraajahalvaantuneille henkilöille mahdollisuuden ohjata pyörätuolin nopeutta ja suuntaa kallistamalla päätään haluttuun kulkusuuntaan.

Ralph käsi

Tämä tietokoneohjattu sähkömekaaninen sormikirjainkäsi tarjoaa kuurosokeille henkilöille paremmat mahdollisuudet käyttää tietokoneita ja viestintälaitteita sekä keskustella ihmisten välillä.

Forth-sovellukset vammaisia henkilöitä palvelevissa laitteissa - vuoden 1992 Rochestin Forth-konferenssin pöytäkirjat - David L. Jaffe

"Tässä artikkelissa käsittelen sitä, miten Forth ominaisuuksia käytetään vammaisia henkilöitä palvelevissa laitteissa neljän esimerkin avulla, jotka ovat peräisin omasta ja kollegoideni tutkimuksesta