ZX Microdrive: archiviazione dati economica, stile anni '80

Per la maggior parte delle persone che utilizzavano computer domestici a 8 bit all'inizio degli anni '80, l'utilizzo di cassette per archiviare i programmi era un ricordo duraturo.Solo le persone molto facoltose possono permettersi unità disco, quindi se non ti piace l'idea di aspettare che il codice si carichi per sempre, allora sei sfortunato.Tuttavia, se possiedi Sinclair Spectrum, nel 1983 hai un'altra opzione, l'esclusivo Sinclair ZX Microdrive.
Questo è un formato sviluppato internamente da Sinclair Research.Si tratta essenzialmente di una versione miniaturizzata di un carrello per nastri ad anello infinito.È apparso sotto forma di una cassetta Hi-Fi a 8 tracce negli ultimi dieci anni e promette tempi di caricamento fulminei.Secondi e una capacità di archiviazione relativamente grande che supera gli 80 kB.I proprietari di Sinclair possono tenere il passo con i grandi ragazzi nel mondo dei computer di casa e possono farlo senza spendere troppo.
Come viaggiatore di ritorno da un campo di hacker sulla terraferma, a causa della pandemia, il governo britannico mi ha chiesto di mettermi in quarantena per due settimane.L'ho fatto come ospite di Claire.Claire è una mia amica e sembra essere una fonte di conoscenza.Prolifico raccoglitore di hardware e software Sinclair a 8 bit.Mentre parlava di Microdrive, non solo ha acquistato alcuni esempi di unità e software, ma anche il sistema di interfaccia e il kit Microdrive originale.Questo mi ha dato l'opportunità di ispezionare e smantellare il sistema e fornire ai lettori spunti affascinanti su questo dispositivo periferico più insolito.
Prendi il Microdrive.È un'unità che misura circa 80 mm x 90 mm x 50 mm e pesa meno di 200 grammi.Segue gli stessi spunti stilistici di Rich Dickinson della chiave in gomma originale Spectrum.Sulla parte anteriore è presente un'apertura di circa 32 mm x 7 mm per l'installazione delle cartucce a nastro Microdrive e su ciascun lato del retro è presente un connettore PCB a 14 vie per il collegamento a Spectrum e collegamento a margherita tramite un bus seriale personalizzato Un altro Microdrive fornisce cavi a nastro e connettori.È possibile collegare fino a otto unità in questo modo.
In termini di prezzi all'inizio degli anni '80, Spectrum era una macchina eccezionale, ma il prezzo della sua implementazione era che pagava molto poco per l'interfaccia hardware integrata oltre alle sue porte video e cassette.Dietro c'è un connettore edge, che sostanzialmente espone i vari bus dello Z80, lasciando eventuali ulteriori interfacce collegate tramite il modulo di espansione.Un tipico proprietario di Spectrum potrebbe possedere un adattatore per joystick Kempston in questo modo, l'esempio più ovvio.Spectrum non è sicuramente dotato di un connettore Microdrive, quindi Microdrive ha una propria interfaccia.Sinclair ZX Interface 1 è un'unità a forma di cuneo che si aggancia al connettore perimetrale dello Spectrum e si avvita alla parte inferiore del computer.Fornisce un'interfaccia Microdrive, una porta seriale RS-232, un semplice connettore di interfaccia LAN che utilizza un jack da 3,5 mm e un connettore edge Replica of Sinclair con più interfacce inserite.Questa interfaccia contiene una ROM che si mappa sulla ROM interna di Spectrum, come abbiamo sottolineato quando il prototipo Spectrum è apparso al Cambridge Computing History Center, come tutti sappiamo non è stato completato e alcune delle sue funzioni previste non sono state implementate.
È interessante parlare di hardware, ma ovviamente questo è Hackaday.Non vuoi solo vederlo, vuoi vedere come funziona.Ora è il momento di smontare, per prima cosa apriremo l'unità Microdrive stessa.Proprio come Spectrum, la parte superiore del dispositivo è ricoperta da una piastra in alluminio nero con l'iconico logo Spectrum, che deve essere accuratamente separata dalla forza residua dell'adesivo degli anni '80 per esporre le due custodie a vite che fissano la parte superiore.Come Spectrum, è difficile farlo senza piegare l'alluminio, quindi sono necessarie alcune abilità.
Sollevare la parte superiore e rilasciare il led del driver, nel campo visivo compaiono il dispositivo meccanico e la scheda elettronica.I lettori esperti noteranno immediatamente le somiglianze tra esso e la più grande cassetta audio a 8 tracce.Sebbene questo non sia un derivato del sistema, funziona in modo molto simile.Il meccanismo stesso è molto semplice.Sul lato destro c'è un microinterruttore che rileva quando il nastro rimuove l'etichetta di protezione dalla scrittura e sul lato sinistro c'è un albero motore con un rullo del cabestano.L'estremità commerciale del nastro è una testina, che sembra molto simile a quella che potresti trovare in un registratore a cassette, ma ha una guida del nastro più stretta.
Ci sono due PCB.Sul retro della testina del nastro c'è un ULA personalizzato a 24 pin (Uncommitted Logic Array, in realtà il predecessore di CPLD e FPGA negli anni '70) per la selezione e il funzionamento delle unità.L'altro è collegato alla metà inferiore della custodia che ospita i due connettori di interfaccia e l'elettronica dell'interruttore del motore.
Il nastro misura 43 mm x 7 mm x 30 mm e contiene un nastro autolubrificante a ciclo continuo con una lunghezza di 5 metri e una lunghezza di 1,9 mm.Non biasimo Claire per non avermi permesso di aprire una delle sue cartucce vecchio stile, ma fortunatamente Wikipedia ci ha fornito un'immagine della cartuccia con la parte superiore chiusa.Le somiglianze con il nastro a 8 tracce diventano immediatamente evidenti.L'argano può essere su un lato, ma lo stesso anello del nastro viene riportato al centro di una singola bobina.
Il manuale del microdrive ZX afferma ottimisticamente che ogni cassetta può contenere 100 kB di dati, ma la realtà è che una volta utilizzate alcune estensioni, possono contenere circa 85 kB e aumentare a oltre 90 kB.È giusto dire che non sono i supporti più affidabili e che i nastri alla fine si sono allungati al punto da non poter più essere letti.Anche il Manuale Sinclair consiglia di eseguire il backup dei nastri di uso comune.
L'ultimo componente del sistema da smontare è l'interfaccia 1 stessa.A differenza del prodotto Sinclair, non ha viti nascoste sotto i piedini in gomma, quindi oltre alla sottile operazione di separare la parte superiore dell'alloggiamento dal connettore del bordo Spectrum, è anche facile da smontare.All'interno ci sono tre chip, una ROM Texas Instruments, un ULA per strumenti universali al posto del progetto Ferranti utilizzato dallo stesso Spectrum e un piccolo 74 logico.ULA include tutti i circuiti tranne i dispositivi discreti utilizzati per pilotare RS-232, Microdrive e bus seriali di rete.Sinclair ULA è noto per il surriscaldamento e l'autocottura, che è il tipo più vulnerabile.L'interfaccia qui non può essere utilizzata troppo, perché non ha un radiatore ULA installato e non ci sono segni di calore sopra o intorno al guscio.
L'ultima frase dello smontaggio dovrebbe essere il manuale, che è un tipico volume sottile ben scritto che può fornire una comprensione approfondita del sistema e di come è integrato nell'interprete BASIC.La capacità di rete è particolarmente affascinante perché viene utilizzata raramente.Si basa su ogni Spectrum nella rete per emettere un comando per assegnarsi un numero all'avvio, perché non c'è memoria Flash o simile a bordo.Questo era originariamente destinato a posizionare il mercato scolastico come un concorrente di Econet di Acorn, quindi non sorprende che BBC Micro abbia vinto un contratto scolastico sostenuto dal governo invece della macchina Sinclair.
A partire dal 2020, guarda indietro a questa tecnologia informatica dimenticata e guarda un mondo in cui un supporto di archiviazione da 100 kB viene caricato in circa 8 secondi invece di pochi minuti di caricamento del nastro.Ciò che confonde è che l'interfaccia 1 non include un'interfaccia stampante parallela, perché guardando l'intero sistema Spectrum, non è difficile vedere che oggi è diventato un computer sufficiente per la produttività dell'ufficio domestico, incluso ovviamente il suo prezzo.Sinclair vende le proprie stampanti termiche, ma anche gli appassionati di Sinclair più stellati difficilmente possono chiamare la stampante ZX una nuova stampante.
La verità è che, come tutti i Sinclair, fu vittima della leggendaria riduzione dei costi di Sir Clive e dell'ingegnosa capacità di creare ingegno impossibile da componenti inaspettati.Microdrive è stato sviluppato interamente internamente da Sinclair, ma forse era troppo poco, troppo inaffidabile e troppo tardi.Il primo Apple Macintosh dotato di un'unità floppy uscì all'inizio del 1984 come prodotto contemporaneo di ZX Microdrive.Sebbene questi piccoli nastri siano entrati nella sfortunata macchina QL a 16 bit di Sinclair, si è rivelato un fallimento commerciale.Una volta acquistati gli asset di Sinclair, Amstrad avrebbe lanciato Spectrum con un floppy disk da 3 pollici, ma a quel tempo i microcomputer Sinclair erano venduti solo come console di gioco.Questo è uno smantellamento interessante, ma forse è meglio partire con i felici ricordi del 1984.
Sono molto grato a Claire per aver usato l'hardware qui.Nel caso ve lo stiate chiedendo, la foto sopra mostra una varietà di componenti diversi, inclusi componenti funzionanti e non funzionali, in particolare l'unità Microdrive completamente smontata è un'unità guasta.Non vogliamo danneggiare inutilmente l'hardware del reverse computing su Hackaday.
Uso Sinclair QL da più di sette anni e devo dire che i loro microdrive non sono così fragili come si dice.Li uso spesso per i compiti a scuola, ecc. e non perdo mai alcun documento.Ma ci sono effettivamente dei dispositivi “moderni” che sono molto più affidabili di quelli originali.
Per quanto riguarda l'interfaccia I, è molto strano nella progettazione elettrica.La porta seriale è solo un adattatore di livello e il protocollo RS-232 è implementato dal software.Ciò causa problemi durante la ricezione dei dati, perché la macchina ha solo il tempo per il bit di stop per fare tutto ciò che deve fare con i dati.
Inoltre, la lettura dal nastro è interessante: hai una porta IO, ma se leggi da essa, l'interfaccia arresterò il processore fino a quando non sarà stato letto un intero byte dal nastro (il che significa che se dimentichi accendi il motore del nastro e il computer si bloccherà).Ciò consente una facile sincronizzazione del processore e del nastro, necessaria per l'accesso al secondo blocco di memoria da 16K (il primo ha ROM, il terzo e il quarto hanno memoria aggiuntiva dei modelli da 48K) e per il buffer del microdrive Succede trovarsi in quella zona, quindi è impossibile utilizzare solo loop temporizzati.Se Sinclair utilizza un metodo di accesso come quello utilizzato in Inves Spectrum (che consente sia al circuito video che al processore di accedere impunemente alla RAM video, proprio come il][ in Apple, il circuito di interfaccia avrebbe potuto essere molto semplice.
Spectrum ha più tempo possibile per elaborare i byte ricevuti, a condizione che il dispositivo all'altra estremità implementi correttamente il controllo del flusso hardware (per alcuni (tutti?) chip "SuperIO" della scheda madre *non* la situazione. Ho sprecato qualche giorno di debug prima di rendersene conto e passare al vecchio prolifico adattatore seriale USB, sono rimasto sorpreso dal fatto che Just Worked abbia funzionato per la prima volta)
Informazioni su RS232.Ho ottenuto 115k di correzione degli errori e 57k di bit bumping affidabile senza protocollo di correzione degli errori.Il segreto è continuare ad accettare fino a 16 byte dopo aver scartato il CTS.Il codice ROM originale non ha fatto questo, né può comunicare con la "moderna" UART.
Wikipedia dice 120 kbit/sec.Per quanto riguarda il protocollo specifico, non lo so, ma so che utilizza una testina stereo e la memoria dei bit è "non allineata".Non so come spiegarlo in inglese… i bit di una traccia iniziano nel mezzo dei bit dell'altra traccia.
Ma una rapida ricerca ho trovato questa pagina, dove l'utente collega l'oscilloscopio al segnale dati, e sembra essere modulazione FM.Ma è QL e non è compatibile con Spectrum.
Sì, ma ricorda che il link parla dei microdrive Sinclair QL: sebbene siano fisicamente gli stessi, utilizzano formati incompatibili, quindi QL non può leggere nastri in formato Spectrum e viceversa.
Bit allineato.I byte sono intercalati tra la traccia 1 e la traccia 2. È una codifica bifase.Un fm che si trova comunemente sulle carte di credito.L'interfaccia riassembla i byte nell'hardware e il computer legge solo i byte.La velocità di trasmissione dati originale è di 80 kbps per traccia o 160 kbps per entrambe.Le prestazioni sono simili ai floppy disk di quell'epoca.
Non lo so, ma all'epoca c'erano diversi articoli sulla registrazione saturata.Per utilizzare un registratore a cassette esistente, sono necessari i toni audio.Ma se modifichi una testina a nastro ad accesso diretto, puoi alimentarla direttamente con alimentazione CC e collegare direttamente un trigger Schmitt per la riproduzione.Quindi alimenta solo il segnale seriale della testina del nastro.Puoi ottenere velocità più elevate senza preoccuparti del livello di riproduzione.
È sicuramente usato nel mondo "mainframe".Penso sempre che sia usato in alcuni piccoli programmi per computer, come i "floppy disk", ma non lo so.
Ho un QL con 2 micro-drive, il che è vero, almeno QL è più affidabile di quanto si dice.Ho uno ZX Spectrum, ma nessun microdrive (anche se li voglio).L'ultima cosa che ho ottenuto è di fare un po' di sviluppo incrociato.Uso QL come editor di testo e trasferisco i file allo Spectrum che assembla i file tramite seriale (sto scrivendo un driver di stampa per il programma ZX Spectrum PCB Designer, che aggiornerà e inserirà i pixel a una risoluzione di 216ppi in modo che la traccia non appaiono frastagliati).
Mi piace il mio QL e il suo software in bundle, ma devo odiare il suo microdrive.Ricevo spesso errori di "MEDIA DIFETTOSA O MODIFICATA" dopo aver lasciato il lavoro.Frustrante e inaffidabile.
Ho scritto la mia tesina in informatica sul mio QL da 128Kb.Quill può memorizzare solo circa 4 pagine.Non ho mai osato traboccare la ram perché avrebbe iniziato a scuotere il micro drive e l'errore sarebbe apparso presto.
Sono stato così preoccupato per l'affidabilità di Microdrive che non posso eseguire il backup di ogni sessione di editing su due nastri Microdrive.Tuttavia, dopo aver scritto per un giorno intero, ho accidentalmente salvato il mio nuovo capitolo con il nome del vecchio capitolo, sovrascrivendo così il mio lavoro del giorno prima.
“Penso che vada bene, almeno ho un backup!”;Dopo aver cambiato il nastro, mi sono ricordato che il lavoro di oggi dovrebbe essere salvato sul backup e sovrascrivere in tempo il lavoro del giorno precedente!
Ho ancora il mio QL, circa un anno fa, ho effettivamente utilizzato con successo una cartuccia mini drive di 30-35 anni per salvarla e caricarla:-)
Ho usato il floppy drive del pc ibm, è un adattatore sul retro dello spettro, è molto veloce e divertente:)(confrontalo con il nastro giorno e notte)
Questo mi riporta.A quel tempo ho hackerato tutto.Mi ci è voluta una settimana per installare Elite su Microdrive e lasciare che LensLok fosse sempre il ruolo AA.Il tempo di caricamento Elite è di 9 secondi.Ho trascorso più di un minuto su Amiga!È fondamentalmente un dump di memoria.Ho usato una routine di interruzione per monitorare int 31(?) per un incendio del joystick di Kempston.LensLok utilizza gli interrupt per l'input da tastiera, quindi ho solo bisogno di spremere il codice per disabilitarlo automaticamente.Elite ha lasciato solo circa 200 byte inutilizzati.Quando l'ho salvato con *”m”,1, la mappa ombra dell'interfaccia 1 ha ingoiato la mia interruzione!Oh.36 anni fa.
Ho barato un po'... Ho un floppy disk Discovery Opus 1 da 3,5 pollici sulla mia Speccy.Ho scoperto che grazie a un felice incidente il giorno in cui Elite si è schiantato durante il caricamento, posso salvare Elite sul floppy disk... ed è la versione 128, nessun blocco dell'obiettivo!risultato!
È interessante notare che circa 40 anni dopo, il floppy disk è morto e il nastro esiste ancora :) PS: io uso una libreria di nastri, ciascuna con 18 unità, ciascuna unità può fornire una velocità di 350 MB/s;)
Voglio sapere se si smonta l'adattatore della cassetta, è possibile utilizzare la testina magnetica per caricare i dati nel computer tramite il microdrive?
Le testine sono molto simili, se non uguali (ma una "testina di gomma" dovrebbe essere integrata nello schema), ma il nastro nel microdrive è più stretto, quindi è necessario costruire una nuova guida del nastro.
"Solo le persone molto ricche possono permettersi le unità disco".Forse nel Regno Unito, ma quasi tutti negli Stati Uniti li hanno.
Ricordo che il costo di un PlusD + unità disco + alimentatore, nel 1990, era di circa 33.900 pesetas (circa 203 euro).Con l'inflazione, ora è di 433 euro (512 USD).Questo è più o meno lo stesso del costo di un computer completo.
Ricordo che nel 1984 il prezzo del C64 era di 200 dollari, mentre il prezzo del 1541 era di 230 dollari (in realtà più alto del computer, ma considerando che ha il suo 6502, questo non sorprende).Questi due più una TV economica sono ancora meno di un quarto del prezzo dell'Apple II.Una scatola da 10 floppy disk viene venduta a $ 15, ma il prezzo è diminuito nel corso degli anni.
Prima di andare in pensione, ho utilizzato un'eccellente società di progettazione e produzione meccanica nel nord di Cambridge (Regno Unito), che produceva tutte le macchine utilizzate per produrre le cartucce Microdrives.
Penso che all'inizio degli anni '80 la mancanza di una porta parallela compatibile con il centronics non fosse un grosso problema e le stampanti seriali fossero ancora comuni.Inoltre, lo zio Clive vuole venderti ZX FireHazard... beh, una stampante.Il ronzio senza fine e l'odore dell'ozono mentre scende sulla carta argentata.
Micro drive, la mia fortuna è stata pessima, ero pieno di desiderio per loro quando sono usciti, ma è stato solo qualche anno dopo che ho iniziato a comprare hardware a buon mercato da beni di seconda mano, e non l'ho fatto prendi qualsiasi hardware.Ho finito con 2 porte 1, 6 micro-drive, alcuni carrelli usati in modo casuale e una scatola di 30 nuovi carrelli di 3a piazza, se riesco a farne qualcuno in qualsiasi combinazione 2 × 6 sono molto infastidito quando lavoro in un posto.Principalmente, non sembrano essere formattati.Non ci ho mai pensato, anche se ho ricevuto aiuto dai newsgroup quando sono andato online nei primi anni '90.Tuttavia, ora che ho computer "reali", ho fatto funzionare le porte seriali, quindi ho salvato le cose su di loro tramite un cavo null modem e ho eseguito alcuni terminali stupidi.
Qualcuno ha scritto un programma per "pre-stirare" i nastri eseguendoli in un ciclo prima di tentare di formattarli?
Non ho un micro drive, ma ricordo di averlo letto su ZX Magazine (Spagna).Quando l'ho letto, mi ha sorpreso!:-D
Mi sembra di ricordare che la stampante è elettrostatica, non termica... potrei sbagliarmi.La persona con cui ho lavorato allo sviluppo di software embedded alla fine degli anni '80 ha collegato una delle unità a nastro a Speccy e ha collegato il programmatore EPROM alla porta posteriore.Dire che questo è un uso bastardo sarebbe un eufemismo.
Né.La carta è rivestita con un sottile strato di metallo e la stampante trascina lo stilo di metallo.Viene generato un impulso ad alta tensione per asportare il rivestimento metallico ovunque siano necessari pixel neri.
Quando eri un adolescente, l'interfaccia ZX 1 con interfaccia RS-232 ti faceva sentire il "re del mondo".
In effetti, i Microdrive hanno completamente superato il mio (minimo) budget.Prima di incontrare questo ragazzo che vendeva giochi piratati LOL, non conoscevo nessuno.Con il senno di poi, dovrei acquistare Interface 1 e alcuni giochi ROM.Raro come i denti di una gallina.


Tempo di pubblicazione: 15-giu-2021