ZX Microdrive: rozpočtové úložisko dát, štýl 80. rokov

Pre väčšinu ľudí, ktorí používali 8-bitové domáce počítače na začiatku osemdesiatych rokov, bolo používanie magnetofónových pások na ukladanie programov trvalou spomienkou.Diskové jednotky si môžu dovoliť iba veľmi bohatí ľudia, takže ak sa vám nepáči myšlienka čakať na načítanie kódu navždy, máte smolu.Ak však vlastníte Sinclair Spectrum, potom do roku 1983 máte ďalšiu možnosť, jedinečný Sinclair ZX Microdrive.
Toto je formát vyvinutý interne spoločnosťou Sinclair Research.Ide v podstate o zmenšenú verziu vozíka na pásku s nekonečnými slučkami.Vo forme 8-stopovej Hi-Fi kazety sa objavila za posledných desať rokov a sľubuje bleskové načítanie.Sekundy a pomerne obrovská kapacita úložiska presahujúca 80 kB.Majitelia Sinclair môžu držať krok s veľkými chlapcami v domácom počítačovom svete a môžu to urobiť bez toho, aby príliš rozbili banku.
Ako cestovateľa, ktorý sa vracal z hackerského tábora na pevnine, kvôli pandémii britská vláda požadovala, aby som bol dva týždne v karanténe.Urobil som to ako hosť Claire.Claire je môj priateľ a je zdrojom vedomostí.Plodný 8-bitový zberateľ hardvéru a softvéru Sinclair.Počas rozhovoru o Microdrive si kúpila nielen niekoľko príkladov jednotiek a softvéru, ale aj systém rozhrania a originálnu súpravu Microdrive v krabici.To mi dalo príležitosť skontrolovať a rozobrať systém a poskytnúť čitateľom fascinujúce pohľady na toto najneobvyklejšie periférne zariadenie.
Vezmite Microdrive.Je to jednotka s rozmermi približne 80 mm x 90 mm x 50 mm a váži menej ako 200 gramov.Riadi sa rovnakými štýlovými prvkami Rich Dickinson ako originálny gumený kľúč Spectrum.Na prednej strane je otvor s rozmermi približne 32 mm x 7 mm na inštaláciu páskových kaziet Microdrive a na každej strane zadnej strany je 14-cestný okrajový konektor PCB na pripojenie k Spectrum a reťazenie cez vlastnú sériovú zbernicu Iný Microdrive poskytuje ploché káble a konektory.Takto je možné pripojiť až osem pohonov.
Pokiaľ ide o ceny na začiatku osemdesiatych rokov, Spectrum bol úžasný stroj, ale cena jeho implementácie bola tá, že za vstavané hardvérové ​​rozhranie nad rámec svojich portov pre video a kazety zaplatilo veľmi málo.Za ním je okrajový konektor, ktorý v podstate odhaľuje rôzne zbernice Z80 a ponecháva akékoľvek ďalšie rozhrania pripojené cez rozširujúci modul.Typický majiteľ Spectra môže vlastniť adaptér pre joystick Kempston týmto spôsobom, čo je najzrejmejší príklad.Spectrum rozhodne nie je vybavené Microdrive konektorom, takže Microdrive má svoje rozhranie.Sinclair ZX Interface 1 je klinovitá jednotka, ktorá zapadá do okrajového konektora na Spectrum a je priskrutkovaná k spodnej časti počítača.Poskytuje rozhranie Microdrive, sériový port RS-232, jednoduchý konektor rozhrania LAN pomocou 3,5 mm jacku a okrajový konektor Replica of Sinclair s viacerými zapojenými rozhraniami.Toto rozhranie obsahuje ROM, ktorá sa mapuje na internú ROM Spectrum, ako sme upozornili, keď sa prototyp Spectrum objavil v Cambridge Computing History Center, ako všetci vieme, nie je dokončený a niektoré z jeho očakávaných funkcií neboli implementované.
Je zaujímavé hovoriť o hardvéri, ale samozrejme, toto je Hackaday.Nechcete to len vidieť, ale chcete vidieť, ako to funguje.Teraz je čas na demontáž, najskôr otvoríme samotnú jednotku Microdrive.Rovnako ako Spectrum je horná časť zariadenia pokrytá čiernym hliníkovým štítkom s ikonickým logom Spectrum, ktorý je potrebné opatrne oddeliť od zvyšnej sily lepidla z 80. rokov, aby sa odhalili dve skrutkovacie puzdrá, ktoré zaisťujú hornú časť.Rovnako ako Spectrum je ťažké to urobiť bez ohýbania hliníka, takže sú potrebné určité zručnosti.
Nadvihnite hornú časť a uvoľnite LED ovládača, v zornom poli sa objaví mechanické zariadenie a doska plošných spojov.Skúsení čitatelia si hneď všimnú podobnosti medzi ním a väčšou 8-stopovou audiokazetou.Aj keď nejde o derivát systému, funguje veľmi podobne.Samotný mechanizmus je veľmi jednoduchý.Na pravej strane je mikrospínač, ktorý rozpozná, kedy páska odstráni štítok na ochranu proti zápisu, a na ľavej strane je hriadeľ motora s valčekom navijaka.Na obchodnej strane pásky je pásková hlava, ktorá vyzerá veľmi podobne ako to, čo môžete nájsť v kazetovom magnetofone, ale má užšie vedenie pásky.
Sú tam dve PCB.Na zadnej strane páskovej hlavy je 24-kolíkové vlastné pole ULA (Uncommitted Logic Array, vlastne predchodca CPLD a FPGA v 70. rokoch) na výber a obsluhu jednotiek.Druhý je pripojený k spodnej polovici krytu, v ktorom sú umiestnené dva konektory rozhrania a elektronika spínača motora.
Páska má rozmery 43 mm x 7 mm x 30 mm a obsahuje samomaznú pásku so súvislou slučkou s dĺžkou 5 metrov a dĺžkou 1,9 mm.Neobviňujem Claire, že mi nedovolila vypáčiť jednu z jej staromódnych kaziet, ale našťastie nám Wikipedia poskytla obrázok kazety so zatvoreným vrchom.Podobnosti s 8-stopovou páskou sú okamžite zrejmé.Navijak môže byť na jednej strane, ale rovnaká slučka pásky sa privádza späť do stredu jedného kotúča.
ZX microdrive manuál optimisticky tvrdí, že na každú kazetu sa zmestí 100 kB dát, no realita je taká, že po použití niektorých rozšírení sa do nich zmestí okolo 85 kB a zväčšia sa na viac ako 90 kB.Je spravodlivé povedať, že to nie sú najspoľahlivejšie médiá a pásky sa nakoniec natiahli do bodu, keď sa už nedali čítať.Dokonca aj príručka Sinclair odporúča zálohovať bežne používané pásky.
Posledným komponentom systému, ktorý sa má rozobrať, je samotné rozhranie 1.Na rozdiel od produktu Sinclair nemá pod gumenými nožičkami ukryté žiadne skrutky, takže okrem jemného chodu oddeľovania vrchnej časti puzdra od konektora Spectrum edge je aj ľahko rozoberateľný.Vo vnútri sú tri čipy, ROM Texas Instruments, univerzálny nástroj ULA namiesto projektu Ferranti, ktorý používa samotné Spectrum, a trocha logiky 74.ULA zahŕňa všetky obvody okrem diskrétnych zariadení používaných na riadenie RS-232, Microdrive a sieťových sériových zberníc.Sinclair ULA je známy prehrievaním a samovarením, čo je najzraniteľnejší typ.Rozhranie tu nemožno príliš používať, pretože nemá nainštalovaný radiátor ULA a na plášti ani okolo neho nie je žiadna tepelná stopa.
Posledná veta demontáže by mala byť príručka, ktorá je typickým dobre napísaným tenkým zväzkom, ktorý môže poskytnúť hĺbkové pochopenie systému a toho, ako je integrovaný do tlmočníka BASIC.Schopnosť sieťovania je obzvlášť fascinujúca, pretože sa používa len zriedka.Spolieha sa na to, že každé spektrum v sieti vydá príkaz na priradenie čísla, keď sa spustí, pretože na doske nie je žiadna Flash alebo podobná pamäť.Toto bolo pôvodne určené na postavenie školského trhu ako konkurenta Acorn's Econet, takže nie je prekvapujúce, že BBC Micro získalo vládou podporovanú školskú zmluvu namiesto stroja Sinclair.
Počnúc rokom 2020 sa pozrite späť na túto zabudnutú výpočtovú technológiu a pozrite sa na svet, v ktorom sa 100 kB pamäťové médium načíta za približne 8 sekúnd namiesto niekoľkominútového načítania pásky.Mätúce je, že Interface 1 neobsahuje paralelné rozhranie tlačiarne, pretože pri pohľade na kompletný systém Spectrum nie je ťažké zistiť, že sa dnes stal dostatočným počítačom na produktivitu domácej kancelárie, samozrejme vrátane jeho ceny.Sinclair predáva svoje vlastné termálne tlačiarne, ale aj tí najhviezdnejší nadšenci Sinclair môžu len ťažko nazvať tlačiareň ZX novinkou.
Pravdou je, že ako všetci Sinclairovci, aj tento sa stal obeťou legendárneho znižovania nákladov Sira Cliva a geniálnej schopnosti vytvárať nemožnú vynaliezavosť z nečakaných komponentov.Microdrive bol vyvinutý úplne interne spoločnosťou Sinclair, ale možno to bolo príliš málo, príliš nespoľahlivé a príliš neskoro.Prvý Apple Macintosh vybavený disketovou mechanikou vyšiel začiatkom roku 1984 ako súčasný produkt ZX Microdrive.Hoci tieto malé pásky vstúpili do Sinclairovho nešťastného 16-bitového stroja QL, ukázalo sa, že to bol komerčný neúspech.Akonáhle kúpili aktíva Sinclair, Amstrad spustil Spectrum s 3-palcovou disketou, ale v tom čase sa mikropočítače Sinclair predávali iba ako herné konzoly.Ide o zaujímavú demontáž, ale možno bude najlepšie odísť so šťastnými spomienkami na rok 1984.
Som veľmi vďačný Claire za to, že tu používa hardvér.V prípade, že vás to zaujíma, fotografia vyššie zobrazuje množstvo rôznych komponentov, vrátane funkčných a nefunkčných komponentov, najmä úplne rozobratá jednotka Microdrive je nepodarená jednotka.Nechceme na Hackaday zbytočne poškodzovať hardvér spätného počítania.
Sinclair QL používam už viac ako sedem rokov a musím povedať, že ich mikropohony nie sú také krehké, ako sa hovorí.Často ich používam na domáce úlohy do školy atď. a nikdy mi nechýbajú žiadne dokumenty.V skutočnosti však existujú niektoré „moderné“ zariadenia, ktoré sú oveľa spoľahlivejšie ako tie pôvodné.
Čo sa týka rozhrania I, je to veľmi zvláštne v elektrickom dizajne.Sériový port je len adaptér úrovne a protokol RS-232 je implementovaný softvérovo.To spôsobuje problémy pri prijímaní údajov, pretože stroj má čas iba na to, aby stop bit urobil s údajmi všetko, čo potrebuje.
Okrem toho je zaujímavé čítanie z pásky: máte IO port, ale ak z neho čítate, rozhranie zastavím procesor, kým sa z pásky neprečíta celý bajt (čo znamená, že ak zabudnete Zapnite motor pásky a počítač bude visieť).To umožňuje jednoduchú synchronizáciu procesora a pásky, ktorá je potrebná kvôli prístupu k druhému 16K pamäťovému bloku (prvý má ROM, tretí a štvrtý má dodatočnú pamäť 48K modelov) a kvôli mikrodrive bufferu Stáva sa to byť v tejto oblasti, takže nie je možné použiť iba časované slučky.Ak Sinclair používa prístupovú metódu, ako je tá, ktorá sa používa v Inves Spectrum (ktorá umožňuje video obvodu aj procesoru beztrestný prístup k video RAM, rovnako ako][ v Apple, potom by obvod rozhrania mohol byť veľmi jednoduchý.
Spectrum má čo najviac času na spracovanie prijatých bajtov za predpokladu, že zariadenie na druhom konci správne implementuje hardvérové ​​riadenie toku (pre niektoré (všetky?) čipy základnej dosky „SuperIO“ *nie* situácia. Stratil som pár dní ladenie predtým, ako som si to uvedomil a prechod na starý plodný sériový adaptér USB, bol som prekvapený, že Just Worked fungovalo prvýkrát)
O RS232.Dostal som 115 000 korekciu chýb a 57 000 spoľahlivých bitov bez protokolu na opravu chýb.Tajomstvom je pokračovať v prijímaní až 16 bajtov po vyradení CTS.Pôvodný kód ROM to nerobil a ani nedokáže komunikovať s „moderným“ UARTom.
Wikipedia hovorí o rýchlosti 120 kbit/s.Čo sa týka konkrétneho protokolu, neviem, ale viem, že používa stereo páskovú hlavu a bitová pamäť je „nezarovnaná“.Neviem, ako to vysvetliť po anglicky... bity v jednej stope začínajú uprostred bitov v druhej stope.
Ale rýchlym hľadaním som našiel túto stránku, kde užívateľ pripojí osciloskop k dátovému signálu a zdá sa, že ide o FM moduláciu.Ale je to QL a nie je kompatibilné so Spectrum.
Áno, ale nezabudnite, že odkaz hovorí o mikropohonoch Sinclair QL: hoci sú fyzicky rovnaké, používajú nekompatibilné formáty, takže QL nedokáže čítať pásky vo formáte Spectrum a naopak.
Bit zarovnané.Bajty sa vkladajú medzi stopu 1 a stopu 2. Ide o dvojfázové kódovanie.Fm sa bežne vyskytuje na kreditných kartách.Rozhranie znovu poskladá bajty v hardvéri a počítač len číta bajty.Pôvodná rýchlosť prenosu dát je 80 kbps na stopu alebo 160 kbps pre obe.Výkon je podobný disketám tej doby.
Neviem, ale o saturovanom nahrávaní bolo vtedy viacero článkov.Ak chcete použiť existujúci kazetový magnetofón, sú potrebné zvukové tóny.Ak však upravíte páskovú hlavu s priamym prístupom, môžete ju priamo napájať jednosmerným prúdom a priamo pripojiť spúšťač Schmitt na prehrávanie.Takže iba napája sériový signál páskovej hlavy.Môžete dosiahnuť vyššie rýchlosti bez obáv o úroveň prehrávania.
Určite sa používa vo svete „mainframe“.Vždy si myslím, že sa používa v niektorých malých počítačových programoch, ako sú „diskety“, ale neviem.
Mám QL s 2 mikropohonmi, čo je pravda, aspoň QL je spoľahlivejšie, ako ľudia hovoria.Mám ZX Spectrum, ale žiadne mikropohony (aj keď ich chcem).Najnovšia vec, ktorú som dostal, je urobiť nejaký krížový vývoj.Používam QL ako textový editor a prenášam súbory do Spectrum, ktorý zostavuje súbory cez sériový port (píšem ovládač tlačiarne pre program ZX Spectrum PCB Designer, ktorý upgraduje a vloží pixely na rozlíšenie 216ppi, aby sa stopa nestláčala vyzerajú zubaté).
Páči sa mi môj QL a jeho pribalený softvér, ale musím nenávidieť jeho microdrive.Po odchode z práce sa mi často zobrazujú chyby „ZLÉ ALEBO ZMENENÉ MEDIUM“.Frustrujúce a nespoľahlivé.
Napísal som svoju bakalársku prácu z informatiky na môj 128Kb QL.Quill dokáže uložiť len asi 4 strany.Nikdy som sa neodvážil preliať baran, pretože by začal triasť mikro diskom a chyba by čoskoro vyskočila.
Bol som tak znepokojený spoľahlivosťou Microdrive, že nemôžem zálohovať každú editáciu na dve pásky Microdrive.Po celodennom písaní som však omylom uložil svoju novú kapitolu pod názvom starej kapitoly, čím som prepísal svoju prácu deň predtým.
"Myslím, že je to v poriadku, aspoň mám zálohu!";Po výmene pásky som si spomenul, že dnešnú prácu treba uložiť do zálohy a včas prepísať prácu z predchádzajúceho dňa!
Stále mám svoju QL, asi pred rokom som na uloženie a načítanie skutočne úspešne použil 30-35 rokov starú mini diskovú kazetu:-)
Použil som disketovú mechaniku ibm pc, je to adaptér na zadnej strane spektra, je veľmi rýchly a zábavný:)(porovnajte to s páskou deň a noc)
Toto ma vracia späť.Vtedy som hackol všetko.Trvalo mi týždeň, kým som nainštaloval Elite na Microdrive a nechal LensLok byť vždy úlohou AA.Elitný čas načítania je 9 sekúnd.Strávil som viac ako minútu na Amige!V podstate ide o výpis pamäte.Použil som rutinu prerušenia na monitorovanie int 31(?) kvôli požiaru z joysticku Kempston.LensLok používa prerušenia na vstup z klávesnice, takže stačí stlačiť kód, aby sa automaticky deaktivoval.Elite nechala nevyužitých len asi 200 bajtov.Keď som to uložil s *”m”,1, tieňová mapa rozhrania 1 prehltla moje prerušenie!Wow.pred 36 rokmi.
Trochu som podvádzal... Na svojom Speccy mám 3,5-palcovú disketu Discovery Opus 1.Zistil som, že vďaka šťastnej nehode v deň, keď Elite havaroval pri načítavaní, môžem Elite uložiť na disketu... a je to verzia 128, bez zámku objektívu!výsledok!
Zaujímavé je, že asi o 40 rokov neskôr je disketa mŕtva a páska stále existuje:) PS: Používam páskovú knižnicu, každá má 18 jednotiek, každá jednotka dokáže poskytnúť rýchlosť 350 MB/s;)
Chcem vedieť, ak rozoberáte kazetový adaptér, môžete použiť magnetickú hlavu na načítanie údajov do počítača cez mikropohon?
Hlavy sú veľmi podobné, ak nie rovnaké (ale v schéme by mala byť integrovaná „gumacia hlava“), ale páska v mikrodrive je užšia, takže musíte vytvoriť nové vedenie pásky.
"Diskové jednotky si môžu dovoliť len veľmi bohatí ľudia."Možno v Spojenom kráľovstve, ale v USA ich má takmer každý.
Pamätám si, že náklady na PlusD + disk + napájací adaptér v roku 1990 boli asi 33 900 pesiet (asi 203 eur).S infláciou je to teraz 433 eur (512 USD).To je približne rovnaké ako cena kompletného počítača.
Pamätám si, že v roku 1984 bola cena C64 200 USD, zatiaľ čo cena 1541 bola 230 USD (v skutočnosti vyššia ako počítač, ale vzhľadom na to, že má svoj vlastný 6502, nie je to prekvapujúce).Tieto dva plus lacný televízor sú stále menej ako štvrtinové oproti Apple II.Krabica 10 diskiet sa predáva za 15 dolárov, ale cena v priebehu rokov klesla.
Pred odchodom do dôchodku som využíval vynikajúcu mechanickú konštrukčnú a výrobnú spoločnosť na severe Cambridge (Spojené kráľovstvo), ktorá vyrábala všetky stroje používané na výrobu kaziet Microdrives.
Myslím si, že na začiatku 80. rokov nebol nedostatok paralelného portu kompatibilného s centronics veľkým problémom a sériové tlačiarne boli stále bežné.Okrem toho vám strýko Clive chce predať tlačiareň ZX FireHazard...dobre.Nekonečný hukot a vôňa ozónu, ktorý sa pohybuje po postriebrenom papieri.
Mikro disky, moje šťastie bolo veľmi zlé, bol som po nich plný túžby, keď vyšli, ale až o pár rokov neskôr som začal vyberať nejaký hardvér lacno z bazáru a nie získať akýkoľvek hardvér.Skončil som s 2 portami 1, 6 mikrodiskami, nejakými náhodne používanými vozíkmi a krabicou 30 úplne nových 3. štvorcových vozíkov, ak môžem niektorý z nich vyrobiť v akejkoľvek kombinácii 2×6, veľmi ma to naštve, keď pracujem jedno miesto.Hlavne sa nezdajú byť naformátované.Nikdy som o tom nepremýšľal, aj keď mi pomohli diskusné skupiny, keď som bol online začiatkom 90. rokov.Teraz, keď mám „skutočné“ počítače, som spustil sériové porty, takže som do nich uložil veci cez kábel nulového modemu a spustil niekoľko hlúpych terminálov.
Napísal niekto program na „prednatiahnutie“ pások ich spustením v slučke pred pokusom o ich formátovanie?
Nemám mikro disk, ale pamätám si, že som to čítal v časopise ZX (Španielsko).Keď som si to prečítal, prekvapilo ma to!:-D
Zdá sa mi, že si pamätám, že tlačiareň je elektrostatická, nie tepelná... Možno sa mýlim.Osoba, na ktorej som pracoval na vývoji vstavaného softvéru koncom 80. rokov, pripojil jednu z páskových jednotiek do Speccy a zapojil programátor EPROM do zadného portu.Povedať, že ide o bastardové použitie, by bolo podhodnotením.
Ani jedno.Papier je potiahnutý tenkou vrstvou kovu a tlačiareň ťahá kovový stylus naprieč.Vysokonapäťový impulz sa generuje na odstránenie kovového povlaku všade tam, kde sú potrebné čierne pixely.
Keď ste boli teenager, rozhranie ZX 1 s rozhraním RS-232 vo vás vyvolalo pocit, že ste „kráľ sveta“.
V skutočnosti Microdrives úplne prekročil môj (minimálny) rozpočet.Predtým, ako som stretol tohto chlapíka, ktorý predával pirátske hry LOL, nikoho som nepoznal.S odstupom času by som si mal kúpiť rozhranie 1 a nejaké ROM hry.Vzácne ako zuby sliepky.


Čas odoslania: 15. júna 2021