ZX Microdrive: proračunska pohrana podataka, stil 1980-ih

Za većinu ljudi koji su ranih 1980-ih koristili 8-bitna kućna računala, korištenje kazeta za pohranu programa bila je trajna uspomena.Samo vrlo bogati ljudi mogu si priuštiti disk jedinice, pa ako vam se ne sviđa ideja da čekate da se kod učita zauvijek, onda nemate sreće.Međutim, ako posjedujete Sinclair Spectrum, tada do 1983. imate još jednu opciju, jedinstveni Sinclair ZX Microdrive.
Ovo je format koji je interno razvio Sinclair Research.To je u biti minijaturizirana verzija kolica s beskonačnom petljom.Pojavio se u obliku Hi-Fi kazete s 8 pjesama u proteklih deset godina i obećava munjevito brzo učitavanje.Sekundi i relativno veliki kapacitet pohrane koji prelazi 80 kB.Vlasnici Sinclaira mogu ići ukorak s velikim dečkima u svijetu kućnih računala, a to mogu učiniti bez previše trošenja.
Kao putnik koji se vraćao iz hakerskog kampa na kopnu, zbog pandemije, britanska vlada zahtijevala je da budem u karanteni dva tjedna.Učinio sam to kao gost kod Claire.Claire je moja prijateljica i slučajno je izvor znanja.Plodan 8-bitni Sinclair sakupljač hardvera i softvera.Dok je razgovarala o Microdriveu, nije samo kupila neke primjerke pogona i softvera, već i sustav sučelja i originalni komplet Microdrivea u kutiji.To mi je dalo priliku pregledati i rastaviti sustav i pružiti čitateljima fascinantan uvid u ovaj najneobičniji periferni uređaj.
Uzmi Microdrive.To je jedinica dimenzija približno 80 mm x 90 mm x 50 mm i težine manje od 200 grama.Slijedi iste stilske karakteristike Richa Dickinsona kao i originalni gumeni ključ Spectrum.Na prednjoj strani je otvor od otprilike 32 mm x 7 mm za ugradnju Microdrive kaseta s trakom, a sa svake strane stražnje strane nalazi se 14-smjerni PCB rubni konektor za spajanje na Spectrum i lančano povezivanje kroz prilagođenu serijsku sabirnicu Još jedan Microdrive nudi vrpčaste kabele i konektore.Na ovaj način može se spojiti do osam pogona.
Što se tiče cijena u ranim 1980-ima, Spectrum je bio sjajan stroj, ali cijena njegove implementacije bila je to što je plaćao vrlo malo za ugrađeno hardversko sučelje osim priključaka za video i kazetofon.Iza njega je rubni konektor, koji u osnovi izlaže različite sabirnice Z80, ostavljajući sva dodatna sučelja povezana preko modula za proširenje.Tipični vlasnik Spectruma mogao bi posjedovati Kempston joystick adapter na ovaj način, najočitiji primjer.Spectrum definitivno nije opremljen Microdrive konektorom, tako da Microdrive ima svoje sučelje.Sinclair ZX sučelje 1 je jedinica u obliku klina koja se spaja s rubnim konektorom na Spectrumu i pričvršćuje se na dno računala.Omogućuje Microdrive sučelje, RS-232 serijski priključak, jednostavan konektor LAN sučelja koji koristi 3,5 mm utičnicu i repliku Sinclair rubnog konektora s više umetnutih sučelja.Ovo sučelje sadrži ROM koji se preslikava na interni ROM Spectruma, kao što smo istaknuli kada se prototip Spectruma pojavio u Cambridge Computing History Centeru, kao što svi znamo, nije dovršen i neke od njegovih očekivanih funkcija nisu implementirane.
Zanimljivo je pričati o hardveru, ali naravno, ovo je Hackaday.Ne želite samo vidjeti, želite vidjeti kako radi.Sada je vrijeme za rastavljanje, prvo ćemo otvoriti samu Microdrive jedinicu.Baš kao i Spectrum, gornji dio uređaja prekriven je crnom aluminijskom pločom s legendarnim Spectrum logom, koja se mora pažljivo odvojiti od ostatka ljepila iz 1980-ih kako bi se otkrila dva kućišta vijaka koji pričvršćuju gornji dio.Kao i Spectrum, teško je to učiniti bez savijanja aluminija, pa su potrebne neke vještine.
Podignite gornji dio i otpustite LED pokretačku jedinicu, mehanički uređaj i tiskana ploča pojavljuju se u vidnom polju.Iskusni čitatelji odmah će primijetiti sličnosti između njega i veće audio kasete s 8 zapisa.Iako ovo nije izvedenica sustava, radi na vrlo sličan način.Sam mehanizam je vrlo jednostavan.S desne strane je mikroprekidač koji osjeti kada vrpca skine naljepnicu za zaštitu od pisanja, a s lijeve strane je osovina motora s kotačićem.Na poslovnom kraju vrpce je glava vrpce, koja izgleda vrlo slično onome što možete pronaći u kasetofonu, ali ima užu vodilicu vrpce.
Postoje dva PCB-a.Na stražnjoj strani glave vrpce nalazi se 24-pinski prilagođeni ULA (Uncommitted Logic Array, zapravo prethodnik CPLD-a i FPGA-a iz 1970-ih) za odabir i upravljanje pogonima.Drugi je spojen na donju polovicu kućišta u kojoj se nalaze dva konektora sučelja i elektronika prekidača motora.
Traka je 43 mm x 7 mm x 30 mm i sadrži samopodmazujuću traku s kontinuiranom petljom duljine 5 metara i duljine 1,9 mm.Ne krivim Claire što mi nije dopustila da otvorim jedan od njezinih staromodnih patrona, ali srećom, Wikipedia nam je dala sliku patrone sa zatvorenim vrhom.Sličnosti s vrpcom s 8 staza odmah postaju očite.Kapstan može biti na jednoj strani, ali se ista petlja vrpce vraća u središte jednog koluta.
Priručnik za ZX microdrive optimistično tvrdi da svaka kazeta može sadržavati 100 kB podataka, ali stvarnost je da kada se koriste neka proširenja, mogu sadržati oko 85 kB i povećati na više od 90 kB.Pošteno je reći da oni nisu najpouzdaniji mediji, a vrpce su se na kraju rastegnule do točke u kojoj se više nisu mogle čitati.Čak i Sinclairov priručnik preporučuje sigurnosno kopiranje često korištenih traka.
Posljednja komponenta sustava koju treba rastaviti je samo sučelje 1.Za razliku od Sinclair proizvoda, on nema nikakve vijke skrivene ispod gumenih nožica, pa ga je osim suptilne operacije odvajanja vrha kućišta od Spectrum rubnog konektora, lako i rastaviti.Unutra su tri čipa, Texas Instruments ROM, univerzalni instrument ULA umjesto Ferranti projekta koji koristi sam Spectrum i malo 74 logike.ULA uključuje sve sklopove osim diskretnih uređaja koji se koriste za pogon RS-232, Microdrive i mrežnih serijskih sabirnica.Sinclair ULA je poznat po pregrijavanju i samokuhanju, što je najosjetljivija vrsta.Sučelje se ovdje ne može previše koristiti, jer nema instaliran ULA radijator, a nema ni toplinske oznake na ili oko školjke.
Posljednja rečenica rastavljanja trebala bi biti priručnik, koji je tipičan dobro napisan tanki svezak koji može pružiti dubinsko razumijevanje sustava i kako je integriran u BASIC tumač.Sposobnost umrežavanja posebno je fascinantna jer se rijetko koristi.Oslanja se na svaki Spectrum u mreži da izda naredbu za dodjeljivanje broja kada se pokrene, jer nema Flash ili slične memorije.Ovo je prvotno bilo namijenjeno pozicioniranju školskog tržišta kao konkurencije Acornovom Econetu, pa nije iznenađujuće da je BBC Micro dobio školski ugovor koji podupire vlada umjesto stroja Sinclair.
Počevši od 2020., osvrnite se na ovu zaboravljenu računalnu tehnologiju i pogledajte svijet u kojem se medij za pohranu od 100 kB učitava za oko 8 sekundi umjesto za nekoliko minuta učitavanja trake.Ono što je zbunjujuće je da Interface 1 ne uključuje paralelno sučelje za pisač, jer gledajući kompletan Spectrum sustav, nije teško vidjeti da je on danas postao dovoljno produktivno računalo za kućni ured, uključujući naravno i njegovu cijenu.Sinclair doduše prodaje vlastite termalne pisače, ali čak i najzvjezdaniji Sinclair entuzijasti teško mogu ZX pisač nazvati novitetom.
Istina je da je, kao i svi Sinclairi, bio žrtva Sir Cliveovog legendarnog smanjenja troškova i genijalne sposobnosti stvaranja nemoguće genijalnosti od neočekivanih komponenti.Microdrive je u potpunosti razvio Sinclair u svojoj tvrtki, ali možda je bio premalo, nepouzdan i prekasno.Prvi Apple Macintosh opremljen disketnom jedinicom pojavio se početkom 1984. godine kao istovremeni proizvod ZX Microdrivea.Iako su ove male vrpce ušle u Sinclairov zlosretni 16-bitni stroj QL, pokazalo se da je to bio komercijalni neuspjeh.Nakon što su kupili Sinclairovu imovinu, Amstrad će lansirati Spectrum s disketom od 3 inča, ali u to su se vrijeme mikroračunala Sinclair prodavala samo kao igraće konzole.Ovo je zanimljiva demontaža, ali možda je najbolje da odemo sa sretnim sjećanjima na 1984. godinu.
Vrlo sam zahvalan Claire što je ovdje koristila hardver.U slučaju da se pitate, gornja fotografija prikazuje niz različitih komponenti, uključujući radne i nefunkcionalne komponente, posebno potpuno rastavljena Microdrive jedinica je neispravna jedinica.Ne želimo nepotrebno oštetiti obrnuti računalni hardver na Hackadayu.
Sinclair QL koristim više od sedam godina i moram reći da njihovi microdrive nisu tako krhki kako se priča.Često ih koristim za školske zadaće, itd., i nikad mi ne promaknu dokumenti.Ali doista postoje neki "moderni" uređaji koji su mnogo pouzdaniji od originalnih.
Što se tiče sučelja I, vrlo je čudan električni dizajn.Serijski priključak samo je adapter razine, a RS-232 protokol implementira softver.To uzrokuje probleme prilikom primanja podataka, jer stroj ima vremena samo za zaustavni bit da učini što god treba s podacima.
Osim toga, čitanje s trake je zanimljivo: imate IO port, ali ako čitate s njega, sučelje će zaustaviti procesor dok se cijeli bajt ne pročita s trake (što znači da ako zaboravite uključiti motor trake a računalo će visjeti).To omogućuje laku sinkronizaciju procesora i trake, što je potrebno zbog pristupa drugom 16K memorijskom bloku (prvi ima ROM, treći i četvrti imaju dodatnu memoriju 48K modela), te zbog microdrive međuspremnika Događa se biti u tom području, pa je nemoguće koristiti samo vremenske petlje.Ako Sinclair koristi metodu pristupa poput one koja se koristi u Inves Spectrumu (koja omogućuje i video krugu i procesoru nekažnjeni pristup video RAM-u, baš kao [ u Appleu), tada je sklop sučelja mogao biti jednostavan Much.
Spectrum ima što više vremena za obradu primljenih bajtova, pod uvjetom da uređaj na drugom kraju ispravno implementira hardversku kontrolu protoka (za neke (sve?) matične ploče “SuperIO” čipove *to nije* situacija. Protratio sam nekoliko dana otklanjanje pogrešaka prije nego što sam to shvatio i prebacivanje na stari, plodni USB serijski adapter, bio sam iznenađen da je Just Worked prvi put radio)
O RS232.Dobio sam 115k ispravljanja pogrešaka i 57k pouzdanog bumpinga bitova bez protokola za ispravljanje pogrešaka.Tajna je nastaviti prihvaćati do 16 bajtova nakon odbacivanja CTS-a.Izvorni ROM kod to nije činio, niti može komunicirati s "modernim" UART-om.
Wikipedia kaže 120 kbit/sec.Što se tiče specifičnog protokola, ne znam, ali znam da koristi glavu stereo vrpce, a pohrana bitova je "neusklađena".Ne znam kako to objasniti na engleskom... dijelovi u jednoj stazi počinju u sredini bitova u drugoj stazi.
Ali brzim pretraživanjem pronašao sam ovu stranicu, gdje korisnik spaja osciloskop na podatkovni signal, i čini se da je to FM modulacija.Ali to je QL i nije kompatibilan sa Spectrumom.
Da, ali zapamtite da poveznica govori o Sinclair QL mikropogonima: iako su fizički isti, koriste nekompatibilne formate, tako da QL ne može čitati trake Spectrum formata, i obrnuto.
Malo usklađeno.Bajtovi su umetnuti između zapisa 1 i zapisa 2. To je dvofazno kodiranje.FM koji se obično nalazi na kreditnim karticama.Sučelje ponovno sastavlja bajtove u hardveru, a računalo samo čita bajtove.Izvorna brzina prijenosa podataka je 80 kbps po pjesmi ili 160 kbps za obje.Performanse su slične disketama tog doba.
Ne znam, ali u to je vrijeme bilo nekoliko članaka o zasićenom snimanju.Za korištenje postojećeg kasetofona potrebni su audio tonovi.Ali ako modificirate glavu trake s izravnim pristupom, možete ih izravno napajati istosmjernom strujom i izravno spojiti Schmittov okidač za reprodukciju.Dakle, samo hrani serijski signal glave vrpce.Možete postići veće brzine bez brige o razini reprodukcije.
Definitivno se koristi u "mainframe" svijetu.Uvijek mislim da se koristi u nekim malim računalnim programima, poput "floppy diskova", ali ne znam.
Imam QL s 2 mikro pogona, što je istina, barem je QL pouzdaniji nego što ljudi kažu.Imam ZX Spectrum, ali nemam microdrive (iako ih želim).Najnovija stvar koju sam dobio je da radim na unakrsnom razvoju.Koristim QL kao uređivač teksta i prenosim datoteke na Spectrum koji sastavlja datoteke putem serijske veze (pišem upravljački program pisača za ZX Spectrum PCB Designer program, koji će nadograditi i umetnuti piksele na razlučivost od 216 ppi tako da staza ne izgledati nazubljeno).
Sviđa mi se moj QL i njegov softver u paketu, ali moram mrziti njegov microdrive.Često dobivam pogreške "LOŠE ILI PROMIJENJENO MEDIJE" nakon odlaska s posla.Frustrirajuće i nepouzdano.
Napisao sam diplomski rad iz informatike na svom QL-u od 128 Kb.Quill može pohraniti samo oko 4 stranice.Nikada se nisam usudio pretočiti ram jer bi počeo tresti mikro disk i ubrzo bi se pojavila greška.
Toliko sam bio zabrinut za pouzdanost Microdrivea da ne mogu sigurnosno kopirati svaku sesiju uređivanja na dvije Microdrive trake.Međutim, nakon što sam pisao cijeli dan, slučajno sam spremio svoje novo poglavlje pod imenom starog poglavlja, čime sam prebrisao svoj rad dan prije.
“Mislim da je u redu, barem imam rezervnu kopiju!”;Nakon što sam promijenio traku, sjetio sam se da današnji rad treba spremiti na backup i na vrijeme prebrisati rad od prethodnog dana!
Još uvijek imam svoj QL, prije otprilike godinu dana, zapravo sam uspješno upotrijebio 30-35 godina star uložak za mini pogon da ga spremim i napunim:-)
Koristio sam disketnu jedinicu ibm računala, to je adapter na stražnjoj strani spektra, vrlo je brz i zabavan:)(usporedite to s trakom dan i noć)
Ovo me vraća.U to sam vrijeme sve hakirao.Trebalo mi je tjedan dana da instaliram Elite na Microdrive i da LensLok uvijek bude uloga AA.Elite vrijeme učitavanja je 9 sekundi.Proveo više od minute na Amigi!To je u osnovi ispis memorije.Koristio sam prekidnu rutinu za praćenje int 31(?) za paljenje Kempston joysticka.LensLok koristi prekide za unos s tipkovnice, tako da samo trebam ugurati kod da bi se automatski onemogućio.Elite je ostavio samo oko 200 bajtova neiskorištenih.Kad sam ga spremio s *”m”,1, mapa sjene sučelja 1 progutala je moj prekid!Vau.prije 36 godina.
Malo sam varao... Imam disketu Discovery Opus 1 od 3,5 inča na svom Speccyju.Otkrio sam da zahvaljujući sretnoj nesreći na dan kada se Elite srušio tijekom učitavanja, mogu spremiti Elite na disketu… i to je verzija 128, bez zaključavanja objektiva!proizlaziti!
Zanimljivo je da je 40-tak godina kasnije disketa mrtva, a traka još uvijek postoji :) PS: Koristim biblioteku traka, svaka ima 18 pogona, svaki može pružiti brzinu od 350 MB/s;)
Zanima me ako rastavite adapter za kazetu, možete li koristiti magnetsku glavu za učitavanje podataka u računalo putem microdrive-a?
Glave su vrlo slične, ako ne i iste (ali "glava za brisanje" bi trebala biti integrirana u shemu), ali vrpca u microdriveu je uža, pa morate napraviti novu vodilicu trake.
“Samo vrlo bogati ljudi mogu priuštiti disk jedinice.”Možda u Velikoj Britaniji, ali gotovo svi u SAD-u ih imaju.
Sjećam se da je cijena PlusD + disk jedinice + strujnog adaptera 1990. bila oko 33.900 pezeta (oko 203 eura).Uz inflaciju, sada iznosi 433 eura (512 USD).To je otprilike isto što i cijena kompletnog računala.
Sjećam se da je 1984. cijena C64 bila 200 USD, dok je cijena 1541 bila 230 USD (zapravo viša od računala, ali s obzirom da ima vlastiti 6502, to ne čudi).Ova dva plus jeftini TV još uvijek su manje od četvrtine cijene Applea II.Kutija od 10 disketa prodaje se za 15 dolara, no cijena je s godinama pala.
Prije nego što sam otišao u mirovinu, koristio sam izvrsnu tvrtku za mehanički dizajn i proizvodnju na sjeveru Cambridgea (UK), koja je proizvodila sve strojeve koji se koriste za proizvodnju Microdrives spremnika.
Mislim da ranih 1980-ih nedostatak paralelnog priključka kompatibilnog s centronicsom nije bio velika stvar, a serijski su pisači još uvijek bili uobičajeni.Osim toga, ujak Clive želi vam prodati ZX FireHazard...pa pisač.Beskrajno zujanje i miris ozona dok se spušta niz posrebreni papir.
Micro diskovi, baš sam bio loše sreće, bio sam pun želje za njima kad su izašli, ali tek nakon par godina sam počeo jeftino skupljati neki hardver iz rabljene robe, a nisam dobiti bilo koji hardver.Završio sam s 2 priključka 1, 6 mikro pogona, nekim nasumično korištenim kolicima i kutijom od 30 potpuno novih kolica trećeg kvadrata, ako mogu napraviti bilo koja od njih u bilo kojoj kombinaciji 2×6, jako me nervira kad radim u jedno mjesto.Uglavnom, ne izgledaju kao da su formatirani.Nikada nisam razmišljao o tome, čak i ako sam dobio pomoć od news grupa kad sam bio online u ranim 90-ima.Međutim, sada kada imam "prava" računala, natjerao sam serijske priključke da rade, pa sam spremio stvari na njih putem null modemskog kabela i pokrenuo neke glupe terminale.
Je li itko napisao program za "prednatezanje" vrpci pokretanjem u petlji prije pokušaja formatiranja?
Nemam mikro drajv, ali sjećam se da sam to čitao u ZX Magazinu (Španjolska).Kad sam to pročitao, iznenadilo me!:-D
Čini mi se da se sjećam da je pisač elektrostatički, a ne termalni... Možda griješim.Osoba na kojoj sam radio na razvoju ugrađenog softvera kasnih 80-ih uključila je jedan od pogona trake u Speccy i uključila EPROM programator u stražnji priključak.Reći da je ovo kopile bilo bi malo reći.
Ni.Papir je presvučen tankim slojem metala, a printer povlači metalnu olovku.Generira se visokonaponski puls za uklanjanje metalnog premaza gdje god su potrebni crni pikseli.
Kad ste bili tinejdžer, ZX sučelje 1 s RS-232 sučeljem činilo je da se osjećate kao "kralj svijeta".
Zapravo, Microdrives je potpuno premašio moj (minimalni) budžet.Prije nego što sam upoznao tipa koji je prodavao piratske igrice LOL, nisam poznavao nikoga.Gledajući unatrag, trebao bih kupiti Interface 1 i neke ROM igre.Rijetko ko kokoši zubi.


Vrijeme objave: 15. lipnja 2021