ZX Microdrive: niedrogie przechowywanie danych, styl lat 80.

Dla większości ludzi, którzy używali 8-bitowych komputerów domowych na początku lat 80., używanie kaset do przechowywania programów było trwałą pamięcią.Tylko bardzo zamożni ludzie mogą sobie pozwolić na dyski, więc jeśli nie podoba Ci się pomysł czekania na wieczne załadowanie kodu, to masz pecha.Jednakże, jeśli posiadasz Sinclair Spectrum, to do 1983 roku będziesz miał inną opcję, unikalny Sinclair ZX Microdrive.
Jest to format opracowany wewnętrznie przez Sinclair Research.Jest to zasadniczo zminiaturyzowana wersja wózka z taśmą z niekończącą się pętlą.Pojawił się w postaci 8-ścieżkowej kasety Hi-Fi w ciągu ostatnich dziesięciu lat i obiecuje błyskawiczne czasy ładowania.Sekundy i stosunkowo duża pojemność pamięci przekraczająca 80 kB.Właściciele Sinclaira mogą nadążyć za dużymi chłopcami w domowym świecie komputerów i mogą to zrobić bez nadmiernego rozbijania banku.
Jako podróżnik powracający z obozu hakerskiego na kontynencie, z powodu pandemii rząd brytyjski zażądał, abym został poddany kwarantannie przez dwa tygodnie.Zrobiłem to jako gość Claire.Claire jest moim przyjacielem i tak się składa, że ​​jest źródłem wiedzy.Płodny 8-bitowy kolektor sprzętu i oprogramowania firmy Sinclair.Rozmawiając o Microdrive, kupiła nie tylko kilka przykładów napędów i oprogramowania, ale także system interfejsów i oryginalny zestaw Microdrive w pudełku.Dało mi to możliwość sprawdzenia i zdemontowania systemu oraz dostarczenia czytelnikom fascynującego wglądu w to najbardziej niezwykłe urządzenie peryferyjne.
Weź Microdrive.Jest to jednostka mierząca około 80 mm x 90 mm x 50 mm i ważąca mniej niż 200 gramów.Podąża za tymi samymi wskazówkami stylistycznymi Richa Dickinsona, co oryginalny klucz gumowy Spectrum.Z przodu znajduje się otwór o wymiarach około 32 mm x 7 mm do instalacji kaset z taśmą Microdrive, a z każdej strony z tyłu znajduje się 14-stykowe złącze krawędziowe PCB do podłączenia do Spectrum i łączenia łańcuchowego przez niestandardową magistralę szeregową Inny Microdrive dostarcza kable taśmowe i złącza.W ten sposób można podłączyć do ośmiu napędów.
Pod względem cen na początku lat osiemdziesiątych Spectrum był wspaniałą maszyną, ale ceną jego wdrożenia było to, że zapłacił bardzo niewiele za wbudowany interfejs sprzętowy poza portami wideo i kasetami.Za nim znajduje się złącze krawędziowe, które zasadniczo odsłania różne magistrale Z80, pozostawiając wszelkie dalsze interfejsy podłączone przez moduł rozszerzeń.W ten sposób typowy właściciel Spectrum może posiadać adapter do joysticka Kempston, co jest najbardziej oczywistym przykładem.Spectrum zdecydowanie nie jest wyposażony w złącze Microdrive, więc Microdrive ma własny interfejs.Sinclair ZX Interface 1 to jednostka w kształcie klina, która łączy się ze złączem krawędziowym w Spectrum i jest przykręcana do spodu komputera.Zapewnia interfejs Microdrive, port szeregowy RS-232, proste złącze interfejsu LAN wykorzystujące gniazdo 3,5 mm oraz złącze krawędziowe repliki Sinclair z włożonymi większą liczbą interfejsów.Interfejs ten zawiera pamięć ROM, która mapuje się na wewnętrzną pamięć ROM Spectrum, jak wskazaliśmy, gdy prototyp Spectrum pojawił się w Cambridge Computing History Center, jak wszyscy wiemy, nie został ukończony, a niektóre z jego oczekiwanych funkcji nie zostały zaimplementowane.
Interesujące jest mówienie o sprzęcie, ale oczywiście jest to Hackaday.Nie tylko chcesz to zobaczyć, chcesz zobaczyć, jak to działa.Teraz czas na demontaż, najpierw otworzymy samą jednostkę Microdrive.Podobnie jak Spectrum, górna część urządzenia pokryta jest czarną aluminiową płytką z kultowym logo Spectrum, którą należy ostrożnie oddzielić od pozostałej siły kleju z lat 80., aby odsłonić dwie obudowy śrub, które zabezpieczają górną część.Podobnie jak Spectrum, trudno to zrobić bez gięcia aluminium, więc wymagane są pewne umiejętności.
Podnieś górną część i zwolnij diodę LED sterownika, urządzenie mechaniczne i płytka drukowana pojawią się w polu widzenia.Doświadczeni czytelnicy natychmiast zauważą podobieństwa między nim a większą 8-ścieżkową kasetą audio.Choć nie jest to pochodna systemu, działa w bardzo podobny sposób.Sam mechanizm jest bardzo prosty.Po prawej stronie znajduje się mikroprzełącznik, który wykrywa, kiedy taśma usuwa naklejkę zabezpieczającą przed zapisem, a po lewej stronie znajduje się wałek silnika z rolką kabestanową.Na końcu taśmy znajduje się głowica taśmy, która wygląda bardzo podobnie do tego, co można znaleźć w magnetofonie kasetowym, ale ma węższą prowadnicę taśmy.
Są dwie płytki drukowane.Z tyłu głowicy taśmy znajduje się 24-pinowa niestandardowa tablica ULA (Uncommitted Logic Array, faktycznie poprzednik CPLD i FPGA w latach 70.) do wyboru i obsługi napędów.Drugi jest podłączony do dolnej połowy obudowy, w której znajdują się dwa złącza interfejsu i elektronikę wyłącznika silnika.
Taśma ma wymiary 43 mm x 7 mm x 30 mm i zawiera ciągłą pętlę samosmarującą się taśmę o długości 5 metrów i długości 1,9 mm.Nie winię Claire za to, że nie pozwoliła mi otworzyć jednego z jej staromodnych wkładów, ale na szczęście Wikipedia dostarczyła nam zdjęcie wkładu z zamkniętą górną częścią.Podobieństwa z taśmą 8-ścieżkową stają się natychmiast widoczne.Kabestan może znajdować się po jednej stronie, ale ta sama pętla taśmy jest podawana z powrotem na środek pojedynczej rolki.
Instrukcja ZX microdrive optymistycznie twierdzi, że każda kaseta może pomieścić 100 kB danych, ale w rzeczywistości po użyciu niektórych rozszerzeń mogą one pomieścić około 85 kB i wzrosnąć do ponad 90 kB.Można śmiało powiedzieć, że nie są to najbardziej niezawodne nośniki, a taśmy w końcu rozciągnęły się do tego stopnia, że ​​nie można ich było już czytać.Nawet Podręcznik Sinclaira zaleca tworzenie kopii zapasowych powszechnie używanych taśm.
Ostatnim komponentem systemu, który ma zostać zdemontowany, jest sam interfejs 1.W przeciwieństwie do produktu Sinclair nie posiada on żadnych śrubek ukrytych pod gumowymi nóżkami, dzięki czemu oprócz subtelnej operacji oddzielenia górnej części obudowy od złącza krawędziowego Spectrum, jest również łatwy w demontażu.Wewnątrz znajdują się trzy chipy, ROM Texas Instruments, uniwersalny instrument ULA zamiast projektu Ferranti używanego przez samo Spectrum i trochę 74 logiki.ULA obejmuje wszystkie obwody z wyjątkiem urządzeń dyskretnych używanych do sterowania magistralami RS-232, Microdrive i sieciowymi magistralami szeregowymi.Sinclair ULA słynie z przegrzewania się i samodzielnego gotowania, co jest najbardziej wrażliwym typem.Interfejsu tutaj nie można nadużywać, ponieważ nie ma zainstalowanego radiatora ULA, a na obudowie lub wokół niej nie ma śladu ciepła.
Ostatnim zdaniem deasemblacji powinien być podręcznik, który jest typowym, dobrze napisanym cienkim tomem, który może zapewnić dogłębne zrozumienie systemu i sposobu jego integracji z interpreterem BASIC.Możliwość pracy w sieci jest szczególnie fascynująca, ponieważ jest rzadko używana.Polega na tym, że każde Spectrum w sieci wydaje polecenie, aby przypisać sobie numer podczas uruchamiania, ponieważ na pokładzie nie ma Flash ani podobnej pamięci.Pierwotnie miało to na celu pozycjonowanie rynku szkolnego jako konkurenta Econet Acorn, więc nie dziwi fakt, że BBC Micro wygrała kontrakt szkolny wspierany przez rząd zamiast maszyny Sinclaira.
Od 2020 r. spójrz wstecz na tę zapomnianą technologię komputerową i spójrz na świat, w którym nośnik pamięci o pojemności 100 KB jest ładowany w około 8 sekund zamiast w ciągu kilku minut ładowania taśmy.Mylące jest to, że Interface 1 nie zawiera interfejsu drukarki równoległej, ponieważ patrząc na cały system Spectrum, nietrudno zauważyć, że jest on obecnie wystarczającym komputerem do domowego biura, wliczając w to oczywiście jego cenę.Sinclair sprzedaje swoje własne drukarki termiczne, ale nawet najbardziej gwiazdorscy entuzjaści Sinclaira z trudem mogą nazwać drukarkę ZX drukarką nowości.
Prawda jest taka, że ​​podobnie jak wszystkie Sinclairs, padła ofiarą legendarnej redukcji kosztów Sir Clive'a i pomysłowej zdolności do tworzenia niemożliwej pomysłowości z nieoczekiwanych komponentów.Microdrive został opracowany w całości przez Sinclaira, ale może to było za mało, za zawodne i za późno.Pierwszy Apple Macintosh wyposażony w napęd dyskietek pojawił się na początku 1984 roku jako współczesny produkt ZX Microdrive.Chociaż te małe taśmy trafiły do ​​niefortunnej 16-bitowej maszyny QL Sinclaira, okazało się to komercyjną porażką.Kiedy kupili aktywa Sinclaira, Amstrad uruchomił Spectrum z 3-calową dyskietką, ale w tym czasie mikrokomputery Sinclaira były sprzedawane tylko jako konsole do gier.To ciekawy demontaż, ale może najlepiej wyjść z radosnymi wspomnieniami 1984 roku.
Jestem bardzo wdzięczny Claire za korzystanie z tego sprzętu.Jeśli się zastanawiasz, powyższe zdjęcie pokazuje różne elementy, w tym działające i niedziałające, zwłaszcza całkowicie zdemontowana jednostka Microdrive jest uszkodzoną jednostką.Nie chcemy niepotrzebnie szkodzić sprzętowi do przetwarzania wstecznego w Hackaday.
Używam Sinclair QL od ponad siedmiu lat i muszę powiedzieć, że ich mikronapędy nie są tak delikatne, jak mówią ludzie.Często używam ich do odrabiania lekcji w szkole itp. i nigdy nie przegapiam żadnych dokumentów.Ale rzeczywiście istnieją pewne „nowoczesne” urządzenia, które są znacznie bardziej niezawodne niż oryginalne.
Jeśli chodzi o interfejs I, jest to bardzo dziwne w projektowaniu elektrycznym.Port szeregowy jest tylko adapterem poziomu, a protokół RS-232 jest implementowany programowo.Powoduje to problemy podczas odbierania danych, ponieważ maszyna ma tylko czas na to, aby bit stopu zrobił to, co musi zrobić z danymi.
Poza tym ciekawie jest czytanie z taśmy: masz port IO, ale jak z niego czytasz, interfejs zatrzymam procesor do czasu, aż z taśmy zostanie odczytany pełny bajt (co oznacza, że ​​jeśli zapomnisz Włącz silnik taśmy i komputer się zawiesi).Pozwala to na łatwą synchronizację procesora i taśmy, co jest konieczne ze względu na dostęp do drugiego bloku pamięci 16K (pierwszy ma ROM, trzeci i czwarty mają dodatkową pamięć modeli 48K), a także ze względu na bufor microdrive. być w tym obszarze, więc nie można używać tylko pętli czasowych.Jeśli Sinclair używa metody dostępu, takiej jak ta używana w Inves Spectrum (która pozwala zarówno obwodowi wideo, jak i procesorowi na bezkarny dostęp do pamięci RAM wideo, podobnie jak [ w Apple), to obwód interfejsu mógłby być bardzo prosty.
Spectrum ma jak najwięcej czasu na przetworzenie odebranych bajtów, pod warunkiem, że urządzenie na drugim końcu poprawnie implementuje sprzętową kontrolę przepływu (dla niektórych (wszystkich?) chipów „SuperIO” na płycie głównej *nie* sytuacji. Zmarnowałem kilka dni debugowanie, zanim zdałem sobie z tego sprawę i przełączenie na stary wydajny adapter szeregowy USB, byłem zaskoczony, że Just Worked zadziałało po raz pierwszy)
O RS232.Otrzymałem 115k korekcji błędów i 57k niezawodnego przebijania bitów bez protokołu korekcji błędów.Sekret polega na dalszym akceptowaniu do 16 bajtów po odrzuceniu CTS.Oryginalny kod ROM tego nie robił, ani nie może komunikować się z „nowoczesnym” UARTem.
Wikipedia podaje 120 kbit/s.Jeśli chodzi o konkretny protokół, nie wiem, ale wiem, że używa stereofonicznej głowicy z taśmą, a pamięć bitów jest „nie wyrównana”.Nie wiem, jak to wytłumaczyć po angielsku… bity w jednym utworze zaczynają się w środku bitów w drugim utworze.
Ale szybkie wyszukiwanie znalazłem tę stronę, na której użytkownik podłącza oscyloskop do sygnału danych i wydaje się, że jest to modulacja FM.Ale jest to QL i nie jest kompatybilny ze Spectrum.
Tak, ale pamiętaj, że link mówi o mikronapędach Sinclair QL: chociaż fizycznie są takie same, używają niekompatybilnych formatów, więc QL nie może czytać taśm w formacie Spectrum i na odwrót.
Bit wyrównany.Bajty są przeplatane między ścieżką 1 i ścieżką 2. Jest to kodowanie dwufazowe.FM powszechnie spotykany na kartach kredytowych.Interfejs ponownie składa bajty w sprzęcie, a komputer odczytuje tylko bajty.Oryginalna szybkość transmisji danych to 80 kb/s na ścieżkę lub 160 kb/s dla obu.Wydajność jest zbliżona do dyskietek z tamtej epoki.
Nie wiem, ale było wtedy kilka artykułów o nasyconym nagraniu.Aby użyć istniejącego magnetofonu, wymagane są tony audio.Ale jeśli zmodyfikujesz głowicę taśmową z dostępem bezpośrednim, możesz bezpośrednio zasilać je prądem stałym i bezpośrednio podłączyć wyzwalacz Schmitta do odtwarzania.Więc po prostu podaje sygnał szeregowy głowicy taśmy.Możesz uzyskać większe prędkości, nie martwiąc się o poziom odtwarzania.
Jest zdecydowanie używany w świecie „mainframe”.Zawsze myślę, że jest używany w niektórych małych programach komputerowych, takich jak „dyskietki”, ale nie wiem.
Mam QL z 2 mikronapędami, co prawda, przynajmniej QL jest bardziej niezawodny niż ludzie mówią.Mam ZX Spectrum, ale nie mam mikronapędów (chociaż ich chcę).Najnowszą rzeczą, jaką otrzymałem, jest przeprowadzenie cross-developmentu.Używam QL jako edytora tekstu i przesyłam pliki do Spectrum, który montuje pliki przez port szeregowy (piszę sterownik drukarki dla programu ZX Spectrum PCB Designer, który uaktualni i wstawi piksele do rozdzielczości 216ppi, aby ścieżka nie wyglądają na postrzępione).
Podoba mi się mój QL i dołączone oprogramowanie, ale muszę nienawidzić jego microdrive.Po wyjściu z pracy często otrzymuję błędy „ZŁA LUB ZMIENIONA ŚREDNIA”.Frustrujące i niewiarygodne.
Napisałem pracę licencjacką z informatyki na moim 128Kb QL.Quill może przechowywać tylko około 4 stron.Nigdy nie odważyłem się przepełnić pamięci RAM, ponieważ zacząłby się trząść mikronapędem i wkrótce wyskoczyłby błąd.
Tak bardzo martwiłem się o niezawodność Microdrive, że nie mogę wykonać kopii zapasowej każdej sesji edycji na dwóch taśmach Microdrive.Jednak po całym dniu pisania przypadkowo zapisałem nowy rozdział pod nazwą starego, nadpisując tym samym moją pracę dzień wcześniej.
„Myślę, że to w porządku, przynajmniej mam kopię zapasową!”;Po zmianie taśmy przypomniałem sobie, że dzisiejszą pracę należy zapisać na kopii zapasowej i nadpisać w czasie pracę z dnia poprzedniego!
Nadal mam QL, około rok temu, z powodzeniem użyłem 30-35-letniej kasety z mini napędem, aby ją zapisać i załadować:-)
Użyłem stacji dyskietek z ibm pc, jest to adapter z tyłu spektrum, jest bardzo szybki i przyjemny:)(porównaj z taśmą dzień i noc)
To sprowadza mnie z powrotem.W tym czasie włamywałem się do wszystkiego.Zajęło mi tydzień, aby zainstalować Elite na Microdrive i pozwolić LensLok zawsze być rolą AA.Czas ładowania elity to 9 sekund.Spędziłem ponad minutę na Amidze!Jest to w zasadzie zrzut pamięci.Użyłem procedury przerwania do monitorowania int 31(?) pod kątem pożaru joysticka Kempston.LensLok używa przerwań do wprowadzania z klawiatury, więc wystarczy wcisnąć kod, aby automatycznie wyłączyć.Elite pozostawiło tylko około 200 bajtów niewykorzystanych.Kiedy zapisałem to z *”m”,1, mapa cieni interfejsu 1 połknęła moje przerwanie!Wow.36 lat temu.
Trochę oszukiwałem… Mam dyskietkę Discovery Opus 1 3,5 cala na moim Speccy.Odkryłem, że dzięki szczęśliwemu wypadkowi w dniu, w którym Elite uległ awarii podczas ładowania, mogę zapisać Elite na dyskietce… i to jest wersja 128, bez blokady obiektywu!wynik!
Ciekawe, że około 40 lat później dyskietka jest martwa, a taśma nadal istnieje :) PS: Używam biblioteki taśm, każda z 18 napędami, każdy napęd może zapewnić prędkość 350 MB/s ;)
Chcę wiedzieć, jeśli zdemontujesz adapter kasety, czy możesz użyć głowicy magnetycznej do załadowania danych do komputera przez microdrive?
Głowice są bardzo podobne, jeśli nie takie same (ale „głowica gumki” powinna być wkomponowana w schemat), ale taśma w microdrive jest węższa, więc trzeba zbudować nową prowadnicę taśmy.
„Tylko bardzo zamożni ludzie mogą sobie pozwolić na dyski”.Może w Wielkiej Brytanii, ale prawie każdy w USA je ma.
Pamiętam, że koszt PlusD + dysk + zasilacz w 1990 roku wynosił około 33 900 peset (około 203 euro).Z inflacją wynosi teraz 433 euro (512 USD).To mniej więcej tyle, ile kosztuje kompletny komputer.
Pamiętam, że w 1984 r. cena C64 wynosiła 200 USD, podczas gdy cena 1541 wynosiła 230 USD (właściwie więcej niż komputer, ale biorąc pod uwagę, że ma on swój własny 6502, nie jest to zaskakujące).Te dwa plus tani telewizor to wciąż mniej niż jedna czwarta ceny Apple II.Pudełko z 10 dyskietkami kosztuje 15 USD, ale z biegiem lat cena spada.
Zanim odszedłem na emeryturę, korzystałem z doskonałej firmy zajmującej się projektowaniem i produkcją mechaniczną na północy Cambridge (Wielka Brytania), która produkowała wszystkie maszyny używane do produkcji wkładek Microdrives.
Myślę, że na początku lat 80. brak portu równoległego kompatybilnego z centroniką nie był wielkim problemem, a drukarki szeregowe były nadal powszechne.Poza tym wujek Clive chce ci sprzedać ZX FireHazard… no cóż, drukarkę.Niekończący się szum i zapach ozonu spływającego po posrebrzanym papierze.
Mikro napędy, moje szczęście było bardzo złe, miałem na nie ochotę, gdy się pojawiły, ale dopiero kilka lat później zacząłem tanio kupować trochę sprzętu z towarów używanych, a nie zdobyć dowolny sprzęt.Skończyło się na 2 portach 1, 6 mikronapędach, kilku losowo używanych wózkach i pudełku 30 zupełnie nowych wózków 3rd, jeśli mogę zrobić którykolwiek z nich w dowolnej kombinacji 2×6, jestem bardzo zirytowany, gdy pracuję w jedno miejsce.Przede wszystkim nie wydają się być sformatowane.Nigdy o tym nie myślałem, nawet jeśli otrzymałem pomoc od grup dyskusyjnych, kiedy we wczesnych latach 90. korzystałem z Internetu.Jednak teraz, gdy mam „prawdziwe” komputery, udało mi się uruchomić porty szeregowe, więc zapisałem im rzeczy za pomocą kabla null modem i uruchomiłem kilka głupich terminali.
Czy ktoś napisał program do wstępnego rozciągania taśm, uruchamiając je w pętli przed próbą ich sformatowania?
Nie mam mikronapędu, ale pamiętam, że czytałem go w ZX Magazine (Hiszpania).Kiedy to przeczytałem, zaskoczyło mnie!:-D
Chyba pamiętam, że drukarka jest elektrostatyczna, a nie termiczna… Mogę się mylić.Osoba, nad którą pracowałem w późnych latach 80., podłączyła jeden z napędów taśmowych do Speccy, a programator EPROM do tylnego portu.Powiedzieć, że jest to bękart, byłoby niedopowiedzeniem.
Żaden.Papier jest pokryty cienką warstwą metalu, a drukarka przeciąga metalowym rysikiem w poprzek.Tam, gdzie potrzebne są czarne piksele, generowany jest impuls wysokiego napięcia, który usuwa metalową powłokę.
Kiedy byłeś nastolatkiem, interfejs ZX 1 z interfejsem RS-232 sprawiał, że czułeś się jak „król świata”.
W rzeczywistości Microdrives całkowicie przekroczył mój (minimalny) budżet.Zanim poznałem tego gościa, który sprzedawał pirackie gry LOL, nikogo nie znałem.Z perspektywy czasu powinienem kupić Interface 1 i kilka gier ROM.Rzadki jak u kury.


Czas publikacji: 15 czerwca-2021