Для большинства людей, которые использовали 8-битные домашние компьютеры в начале 1980-х годов, использование кассет для хранения программ было долгой памятью.Дисководы могут позволить себе только очень состоятельные люди, так что если вам не нравится идея вечного ожидания загрузки кода, то вам не повезло.Однако, если у вас есть Sinclair Spectrum, то к 1983 году у вас есть еще один вариант — уникальный Sinclair ZX Microdrive.
Это формат, разработанный Sinclair Research.По сути, это миниатюрная версия тележки с лентой с бесконечной петлей.Он появился в виде 8-дорожечной Hi-Fi кассеты за последние десять лет и обещает молниеносное время загрузки.Секунды и относительно огромный объем памяти, превышающий 80 кБ.Владельцы Sinclair могут идти в ногу с большими мальчиками в мире домашних компьютеров, и они могут делать это, не слишком разоряя банк.
Как путешественник, возвращающийся из хакерского лагеря на материке, из-за пандемии британское правительство потребовало, чтобы я был помещен в карантин на две недели.Я сделал это как гость Клэр.Клэр — мой друг, и он оказался источником знаний.Prolific 8-битный сборщик аппаратного и программного обеспечения Sinclair.Разговаривая о Microdrive, она не только купила несколько дисков и программного обеспечения, но также интерфейсную систему и оригинальный коробочный комплект Microdrive.Это дало мне возможность осмотреть и разобрать систему и предоставить читателям захватывающую информацию об этом самом необычном периферийном устройстве.
Возьми микродрайв.Это блок размером примерно 80 мм x 90 мм x 50 мм и весом менее 200 граммов.Он повторяет те же элементы стиля Rich Dickinson, что и оригинальный Spectrum с резиновой клавишей.На передней панели находится отверстие размером примерно 32 мм x 7 мм для установки ленточных картриджей Microdrive, а на каждой стороне задней панели есть 14-контактный краевой разъем печатной платы для подключения к Spectrum и последовательного подключения через специальную последовательную шину. Другой Microdrive предоставляет ленточные кабели и разъемы.Таким образом можно подключить до восьми приводов.
С точки зрения цен в начале 1980-х Spectrum был потрясающей машиной, но цена его реализации заключалась в том, что он платил очень мало за встроенный аппаратный интерфейс, помимо портов для видео и кассет.За ним находится краевой разъем, который в основном открывает доступ к различным шинам Z80, оставляя любые дополнительные интерфейсы подключенными через модуль расширения.Типичный владелец Spectrum мог бы владеть таким образом адаптером джойстика Kempston, что является наиболее очевидным примером.Spectrum точно не оснащен разъемом Microdrive, поэтому у Microdrive свой интерфейс.Sinclair ZX Interface 1 представляет собой клиновидный блок, который соединяется с краевым разъемом на Spectrum и привинчивается к нижней части компьютера.Он обеспечивает интерфейс Microdrive, последовательный порт RS-232, простой разъем интерфейса LAN с использованием разъема 3,5 мм и краевой разъем Replica of Sinclair с дополнительными вставленными интерфейсами.Этот интерфейс содержит ПЗУ, отображающее себя на внутреннее ПЗУ Спектрума, как мы указывали, когда прототип Спектрума появился в Кембриджском центре истории вычислений, как мы все знаем, он не был завершен, и некоторые из его ожидаемых функций не были реализованы.
Интересно говорить о железе, но, конечно, это Hackaday.Вы не просто хотите увидеть это, вы хотите увидеть, как это работает.Теперь пришло время разобрать, для начала вскроем сам блок Microdrive.Как и у Spectrum, верхняя часть устройства закрыта черной алюминиевой пластиной с культовым логотипом Spectrum, которую необходимо аккуратно отделить от оставшейся силы клея 1980-х годов, чтобы обнажить два корпуса винтов, которые крепят верхнюю часть.Как и на Спектруме, без сгибания алюминия это сделать сложно, поэтому требуются некоторые навыки.
Поднимите верхнюю часть и отпустите светодиод драйвера, механическое устройство и печатная плата окажутся в поле зрения.Опытные читатели сразу заметят сходство между ним и более крупной 8-дорожечной аудиокассетой.Хотя это не производная система, она работает очень похожим образом.Сам механизм очень прост.С правой стороны находится микропереключатель, который определяет, когда лента удаляет этикетку для защиты от записи, а с левой стороны находится вал двигателя с роликом ведущего колеса.На рабочем конце ленты находится головка ленты, которая очень похожа на ту, что вы можете найти в кассетном магнитофоне, но имеет более узкую направляющую ленты.
Есть две печатные платы.На обратной стороне ленточной головки находится 24-контактный специальный ULA (Uncommitted Logic Array, фактически предшественник CPLD и FPGA в 1970-х годах) для выбора и управления накопителями.Другой подключен к нижней половине корпуса, в котором находятся два интерфейсных разъема и электроника переключателя двигателя.
Лента имеет размеры 43 мм x 7 мм x 30 мм и содержит непрерывную самосмазывающуюся петлю длиной 5 метров и длиной 1,9 мм.Я не виню Клэр за то, что она не позволила мне открыть один из ее старомодных картриджей, но, к счастью, Википедия предоставила нам изображение картриджа с закрытой крышкой.Сразу становится очевидным сходство с 8-дорожечной лентой.Кабестан может быть с одной стороны, но та же петля ленты возвращается к центру одной катушки.
В руководстве ZX microdrive оптимистично утверждается, что каждая кассета может содержать 100 КБ данных, но реальность такова, что после использования некоторых расширений они могут содержать около 85 КБ и увеличиваться до более чем 90 КБ.Справедливости ради стоит сказать, что это не самые надежные носители информации, и ленты со временем растягиваются до такой степени, что их уже невозможно прочитать.Даже Sinclair Manual рекомендует создавать резервные копии часто используемых лент.
Последним разбираемым компонентом системы является сам интерфейс 1.В отличие от продукта Sinclair, у него нет спрятанных под резиновыми ножками винтов, поэтому помимо тонкой операции по отделению верхней части корпуса от краевого разъема Spectrum, его еще и легко разобрать.Внутри три микросхемы, ПЗУ Texas Instruments, универсальный прибор ULA вместо проекта Ferranti, используемого самим Спектрумом, и немного логики 74.ULA включает в себя все схемы, кроме дискретных устройств, используемых для управления RS-232, Microdrive и сетевыми последовательными шинами.Sinclair ULA печально известен перегревом и самоприготовлением, что является наиболее уязвимым типом.Интерфейс здесь не может использоваться слишком часто, потому что в нем не установлен радиатор ULA, а на корпусе или вокруг него нет следов нагрева.
Последним предложением дизассемблирования должно быть руководство, которое представляет собой типичный хорошо написанный тонкий том, способный дать глубокое понимание системы и того, как она интегрирована в интерпретатор Бейсика.Сетевые возможности особенно интересны, потому что они редко используются.Он полагается на то, что каждый Spectrum в сети выдает команду для присвоения себе номера при запуске, потому что на борту нет флэш-памяти или аналогичной памяти.Первоначально это было предназначено для того, чтобы позиционировать школьный рынок в качестве конкурента Econet от Acorn, поэтому неудивительно, что BBC Micro выиграла школьный контракт, поддерживаемый государством, вместо машины Sinclair.
Начиная с 2020 года, оглянитесь на эту забытую вычислительную технологию и посмотрите на мир, в котором носитель объемом 100 КБ загружается примерно за 8 секунд вместо нескольких минут загрузки с ленты.Что сбивает с толку, так это то, что Интерфейс 1 не включает параллельный интерфейс принтера, потому что, глядя на всю систему Spectrum, нетрудно увидеть, что сегодня она стала достаточно производительным компьютером для домашнего офиса, включая, конечно, его цену.Sinclair продает свои собственные термопринтеры, но даже самые звездные энтузиасты Sinclair вряд ли могут назвать принтер ZX новинкой.
Правда в том, что, как и все Sinclair, он стал жертвой легендарного сокращения затрат сэра Клайва и гениальной способности создавать невероятные изобретения из неожиданных компонентов.Microdrive был разработан Sinclair полностью собственными силами, но, возможно, он был слишком маленьким, слишком ненадежным и слишком запоздалым.Первый Apple Macintosh, оснащенный дисководом для гибких дисков, вышел в начале 1984 года как одновременный продукт ZX Microdrive.Хотя эти небольшие ленты вошли в злополучную 16-битную машину Синклера QL, это оказалось коммерческим провалом.Как только они купили активы Sinclair, Amstrad запустила Spectrum с 3-дюймовой дискетой, но в то время микрокомпьютеры Sinclair продавались только как игровые приставки.Это интересная разборка, но, может быть, лучше оставить счастливые воспоминания о 1984 году.
Я очень благодарен Клэр за использование оборудования здесь.Если вам интересно, на фото выше показано множество различных компонентов, включая рабочие и нефункциональные компоненты, особенно полностью разобранный блок Microdrive является неисправным блоком.Мы не хотим без необходимости наносить вред аппаратному обеспечению обратных вычислений на Hackaday.
Я пользуюсь Sinclair QL уже более семи лет и должен сказать, что их микроприводы не такие хрупкие, как говорят.Я часто использую их для школьных домашних заданий и т. д. и никогда не пропускаю документы.Но действительно есть некоторые «современные» устройства, которые намного надежнее оригинальных.
Что касается Интерфейса I, то он очень странный в электрической схеме.Последовательный порт — это всего лишь адаптер уровня, а протокол RS-232 реализуется программно.Это вызывает проблемы при приеме данных, потому что у машины есть время только для стопового бита, чтобы сделать с данными все, что ей нужно.
Кроме того, чтение с ленты интересно: у вас есть IO-порт, но если вы читаете с него, интерфейс I остановит процессор до тех пор, пока с ленты не будет прочитан полный байт (это означает, что если вы забудете включить двигатель ленты и комп зависнет).Это позволяет легко синхронизировать процессор и ленту, что необходимо из-за доступа ко второму блоку памяти 16К (первый имеет ПЗУ, третий и четвертый имеют дополнительную память моделей 48К), и из-за буфера микропривода. находиться в этой области, поэтому невозможно использовать только временные циклы.Если Sinclair использует метод доступа, подобный тому, что используется в Inves Spectrum (который позволяет и видеосхеме, и процессору безнаказанно обращаться к видеопамяти, точно так же, как [в Apple], то схема интерфейса могла бы быть очень простой.
У Спектрума есть максимально возможное время для обработки полученных байтов при условии, что устройство на другом конце корректно реализует аппаратное управление потоком (для некоторых (всех?) чипов «SuperIO» материнской платы *не* ситуация. Я потратил впустую несколько дней отладки, прежде чем осознать это и переключиться на старый плодовитый последовательный USB-адаптер, я был удивлен, что Just Worked заработал в первый раз)
Насчет RS232.Я получил 115 тысяч исправлений ошибок и 57 тысяч надежных битов без протокола исправления ошибок.Секрет в том, чтобы продолжать принимать до 16 байтов после сброса CTS.Исходный код ПЗУ этого не делал и не может связываться с «современным» UART.
В Википедии написано 120 кбит/сек.Что касается конкретного протокола, я не знаю, но я знаю, что он использует стереофоническую ленточную головку, а битовое хранилище «не выровнено».Я не знаю, как это объяснить по-английски… биты одной дорожки начинаются с середины битов другой дорожки.
Но быстрым поиском я нашел эту страницу, где пользователь подключает осциллограф к сигналу данных, и это, кажется, FM-модуляция.Но это QL и не совместим со Спектрумом.
Да, но, пожалуйста, помните, что ссылка говорит о микроприводах Sinclair QL: хотя они физически одинаковы, они используют несовместимые форматы, поэтому QL не может читать ленты формата Spectrum, и наоборот.
Бит выровнен.Байты чередуются между дорожкой 1 и дорожкой 2. Это двухфазное кодирование.FM обычно встречается на кредитных картах.Интерфейс повторно собирает байты в аппаратном обеспечении, а компьютер только считывает байты.Первоначальная скорость передачи данных составляет 80 кбит/с для каждой дорожки или 160 кбит/с для обеих.Производительность аналогична дискетам той эпохи.
Не знаю, но в то время было несколько статей о насыщенной записи.Чтобы использовать существующий кассетный магнитофон, требуются звуковые сигналы.Но если вы модифицируете ленточную головку с прямым доступом, вы можете напрямую питать их питанием постоянного тока и напрямую подключать триггер Шмитта для воспроизведения.Таким образом, он просто подает последовательный сигнал магнитной головки.Вы можете получить более высокие скорости, не беспокоясь об уровне воспроизведения.
Он определенно используется в мире «мэйнфреймов».Я всегда думаю, что он используется в некоторых небольших компьютерных программах, таких как «дискеты», но я не знаю.
У меня QL с 2-мя микроприводами, это правда, по крайней мере QL надежнее, чем говорят.У меня есть ZX Spectrum, но нет микроприводов (хотя я их и хочу).Последнее, что у меня есть, это заняться кросс-разработкой.Я использую QL в качестве текстового редактора и передаю файлы в Спектрум, который собирает файлы через последовательный порт (пишу драйвер принтера для программы ZX Spectrum PCB Designer, которая будет обновлять и Вставлять пиксели до разрешения 216ppi, чтобы дорожка не кажутся зубчатыми).
Мне нравится мой QL и прилагаемое к нему программное обеспечение, но я ненавижу его микропривод.Я часто получаю сообщение об ошибке «ПЛОХОЙ ИЛИ ИЗМЕНЕННЫЙ НОСИТЕЛЬ» после окончания работы.Разочарование и ненадежность.
Я написал свою бакалаврскую работу по информатике на моем 128Kb QL.Quill может хранить только около 4 страниц.Я никогда не смел переполнять оперативную память, потому что она начинала трясти микродиск, и вскоре выскакивала ошибка.
Я так беспокоился о надежности Microdrive, что не могу создавать резервные копии каждого сеанса редактирования на двух лентах Microdrive.Однако, написав целый день, я случайно сохранил свою новую главу под именем старой главы, тем самым перезаписав свою работу накануне.
«Я думаю, ничего страшного, по крайней мере, у меня есть резервная копия!»;Сменив ленту, я вспомнил, что сегодняшнюю работу надо сохранить в резервной копии и вовремя перезаписать работу предыдущего дня!
У меня все еще есть мой QL, около года назад я действительно успешно использовал картридж мини-привода 30-35 лет, чтобы сохранить и загрузить его.
Я использовал флоппи-дисковод IBM PC, это адаптер на задней панели спектра, это очень быстро и весело.(сравните это с лентой день и ночь)
Это возвращает меня.В то время я взломал все.Мне потребовалась неделя, чтобы установить Elite на Microdrive и позволить LensLok всегда быть ролью AA.Время загрузки элиты составляет 9 секунд.Провел больше минуты на Амиге!По сути это дамп памяти.Я использовал процедуру прерывания, чтобы контролировать int 31 (?) для срабатывания джойстика Kempston.LensLok использует прерывания для ввода с клавиатуры, поэтому мне просто нужно втиснуть код, чтобы он автоматически отключился.Elite оставила неиспользованными только около 200 байт.Когда я сохранил его с помощью *”m”,1, карта теней интерфейса 1 проглотила мое прерывание!Ух ты.36 лет назад.
Я немного схитрил… У меня на Speccy есть 3,5-дюймовая дискета Discovery Opus 1.Я обнаружил, что благодаря счастливой случайности в тот день, когда Elite вылетела при загрузке, я могу сохранить Elite на дискету… и это версия 128, без блокировки объектива!результат!
Интересно, что лет через 40 дискета умерла, а лента все еще существует :) PS: Я использую ленточную библиотеку, в каждой по 18 дисков, каждый диск может обеспечить скорость 350 МБ/с ;)
Я хочу знать, если разобрать кассетный переходник, можно ли использовать магнитную головку для загрузки данных в компьютер через микропривод?
Головки очень похожи, если не одинаковы (но в схеме должна быть встроена «головка-ластик»), но лента в микроприводе более узкая, поэтому необходимо построить новую направляющую ленты.
«Только очень богатые люди могут позволить себе диски».Может быть, в Великобритании, но почти у всех в США они есть.
Помнится, стоимость PlusD + дисковод + адаптер питания в 1990 году составляла около 33 900 песет (около 203 евро).С учетом инфляции сейчас она составляет 433 евро (512 долларов США).Это примерно столько же, сколько стоит полный компьютер.
Помнится, в 1984 году цена С64 была 200 долларов, а цена 1541 — 230 долларов (фактически выше, чем у компьютера, но учитывая, что у него есть свой 6502, это неудивительно).Эти два плюс дешевый телевизор все еще меньше четверти цены Apple II.Коробка из 10 гибких дисков продается за 15 долларов, но с годами цена снизилась.
Перед выходом на пенсию я работал в отличной компании по проектированию и производству механических устройств на севере Кембриджа (Великобритания), которая производила все машины, используемые для производства картриджей Microdrives.
Я думаю, в начале 1980-х годов отсутствие параллельного порта, совместимого с centronics, не было большой проблемой, и последовательные принтеры все еще были обычным явлением.Кроме того, дядя Клайв хочет продать вам ZX FireHazar… ну, принтер.Бесконечный гул и запах озона, стекающего по посеребренной бумаге.
Микроприводы, мне очень не повезло, я был полон желания их приобрести, когда они появились, но только через несколько лет я начал дешево покупать некоторые аппаратные средства из подержанных товаров, и я не получить любое оборудование.В итоге я получил 2 порта 1, 6 микроприводов, несколько случайно использованных тележек и коробку с 30 совершенно новыми тележками 3-го квадрата, если я могу сделать любую из них в любой комбинации 2×6, я очень раздражаюсь, когда работаю в одно место.В основном они не форматируются.Никогда не думал об этом, даже если бы мне помогли группы новостей, когда я вышел в интернет в начале 90-х.Однако теперь, когда у меня есть «настоящие» компьютеры, я заставил последовательные порты работать, поэтому я сохранял данные на них через нуль-модемный кабель и запускал несколько тупых терминалов.
Кто-нибудь написал программу для «предварительного растяжения» лент, запуская их в цикле перед попыткой форматирования?
У меня нет микропривода, но я помню, что читал об этом в журнале ZX Magazine (Испания).Когда я прочитал это, я был удивлен!
Кажется, я помню, что принтер электростатический, а не тепловой… Могу ошибаться.Человек, над которым я работал над разработкой встраиваемого программного обеспечения в конце 80-х, подключил один из ленточных накопителей к Speccy, а программатор EPROM — к заднему порту.Сказать, что это ублюдочное использование, было бы преуменьшением.
Ни один.Бумага покрыта тонким слоем металла, и принтер проводит по ней металлическим пером.Импульс высокого напряжения генерируется для абляции металлического покрытия там, где необходимы черные пиксели.
Когда вы были подростком, интерфейс ZX 1 с интерфейсом RS-232 заставлял вас чувствовать себя «королем мира».
Фактически, Microdrives полностью превысили мой (минимальный) бюджет.До того, как я встретил этого парня, который продавал пиратские игры LOL, я никого не знал.Оглядываясь назад, я должен купить Интерфейс 1 и некоторые ROM-игры.Редкий, как куриные зубы.
Время публикации: 15 июня 2021 г.