Paula

Nos protótipos da Lorraine chamava-se Portia. O desenho é de Glenn Keller, e foi o primeiro chip que ele desenhou. Saiu em 1985 com o Amiga 1000, com a referência 8364, num DIP de 48 pinos, e diz-se que o nome Paula vem de "Ports, Audio, UART and Logic": portas, áudio, UART (a porta série) e lógica.

A sigla resume bem o chip. O som é a parte famosa, mas o Paula é também o controlador de interrupções do Amiga, a controladora da unidade de disquetes, a porta série e o leitor dos comandos analógicos. Quem lhe desmontou o silício por dentro encontrou tudo isto, bloco a bloco, num só chip.

O Paula tem quatro canais de som. Cada canal toca amostras digitais (PCM) de 8 bits, que vai buscar sozinho à Chip RAM por DMA: o processador só tem de dizer onde está o som, quanto mede, a que velocidade tocar e a que volume. Depois o Paula repete-o até lhe mandarem parar.

Cada canal tem a sua frequência e o seu volume, de 0 a 64. Por DMA, cada canal chega às 28 867 amostras por segundo, o que dá sons nítidos para a época. Se o processador alimentar o Paula diretamente, ou se o ecrã estiver num modo de varrimento mais rápido do ECS ou do AGA, dá para ir além disso.

O estéreo é à antiga: dois canais vão só para a saída esquerda e dois só para a direita, sem meio-termo. É por isso que, em auscultadores, muita música de Amiga tem instrumentos inteiros só de um lado. Um canal ainda pode modular o volume ou a frequência do seu vizinho, para vibratos e trémulos, mas isso raramente foi usado.

A controladora de disquetes é invulgarmente flexível. Lê e escreve a pista inteira de uma vez, em bruto, a 500 kbit/s em dupla densidade, e deixa ao software (e ao Blitter) a tarefa de codificar e descodificar os dados. Como não precisa dos espaços entre setores dos PCs, a mesma disquete de 3,5" que num PC leva 720 KB leva 880 KB num Amiga. E lê formatos estranhos: PC, Mac com a unidade certa, até disquetes do Commodore 1541 com uma unidade de 5,25" adaptada.

A porta série é simples, sem memória intermédia, mas aceita praticamente qualquer velocidade, incluindo os 31 250 bauds do MIDI. O Paula lê ainda quatro entradas analógicas (dois por porta de comando), para paddles e joysticks analógicos, e os segundos e terceiros botões do rato.

Por fim, é o Paula que recebe os pedidos de interrupção de 14 fontes diferentes (fim de um som, disquete pronta, Copper, Blitter, porta série, e outras) e os passa ao 68000 nos níveis 1 a 6.

Em dezembro de 1987, o alemão Karsten Obarski lançou o Ultimate Soundtracker, o primeiro tracker: um programa onde a música se escreve em colunas, uma por canal do Paula, com amostras de instrumentos. O formato de ficheiro, o MOD, guardava as amostras em 8 bits prontas a tocar no Paula, por isso a música gastava muito pouco processador e cabia nos jogos.

O Soundtracker original aceitava 15 instrumentos. Foi desmontado e melhorado por grupos da demoscene, e seguiram-se o NoiseTracker, dos suecos Mahoney e Kaktus, em 1989, e o ProTracker, em 1991, com 31 instrumentos. Muitos jogos usavam MODs como música de fundo, e o formato passou para o PC e continua vivo na demoscene.

Foi esta música de quatro vozes, com o estéreo cortado ao meio e o som um pouco abafado pelo filtro da saída, que deu aos jogos do Amiga o seu som característico.

O ECS e o AGA mudaram o Agnus e o Denise, mas o Paula ficou igual: por dentro, é funcionalmente o mesmo do A1000 ao CD32. O que mudou foi a embalagem: no A600, no A1200, no A4000 e no CD32 aparece em PLCC de 52 pinos (8364R7PL), montado em superfície.

Como o hardware não mudava, a comunidade foi espremendo o que já havia. O sistema de som AHI usa um truque para tocar som de 14 bits: dois canais tocam a mesma amostra, um com a parte alta a volume máximo e outro com a parte baixa a volume mínimo, e a soma dá mais resolução. Ficam dois canais de 14 bits em vez de quatro de 8.

No CD32, a música em faixas de CD não passa pelo Paula: tem um conversor de 16 bits próprio na placa. O Paula continua a tratar dos efeitos sonoros dos jogos.