ZX Microdrive : stockage de données économique, style années 1980

Pour la plupart des gens qui utilisaient des ordinateurs personnels 8 bits au début des années 1980, l'utilisation de cassettes pour stocker des programmes était un souvenir impérissable.Seules les personnes très riches peuvent se permettre des lecteurs de disque, donc si vous n'aimez pas l'idée d'attendre que le code se charge indéfiniment, alors vous n'avez pas de chance.Cependant, si vous possédez Sinclair Spectrum, en 1983, vous avez une autre option, l'unique Sinclair ZX Microdrive.
Il s'agit d'un format développé en interne par Sinclair Research.Il s'agit essentiellement d'une version miniaturisée d'un chariot à ruban à boucle sans fin.Il est apparu sous la forme d'une cassette Hi-Fi 8 pistes ces dix dernières années et promet des temps de chargement ultra-rapides.Quelques secondes et une capacité de stockage relativement énorme dépassant 80 ko.Les propriétaires de Sinclair peuvent suivre le rythme des grands garçons du monde de l'informatique domestique, et ils peuvent le faire sans trop se ruiner.
En tant que voyageur revenant d'un camp de hackers sur le continent, en raison de la pandémie, le gouvernement britannique a exigé que je sois mis en quarantaine pendant deux semaines.Je l'ai fait en tant qu'invité de Claire.Claire est mon amie et il se trouve être une source de connaissances.Collecteur prolifique de matériel et de logiciels Sinclair 8 bits.Tout en discutant de Microdrive, elle a non seulement acheté quelques exemples de lecteurs et de logiciels, mais également le système d'interface et le kit Microdrive original en boîte.Cela m'a donné l'occasion d'inspecter et de démonter le système et de fournir aux lecteurs des informations fascinantes sur ce périphérique des plus inhabituels.
Prenez le Microdrive.Il s'agit d'une unité mesurant environ 80 mm x 90 mm x 50 mm et pesant moins de 200 grammes.Il suit les mêmes éléments de style Rich Dickinson que le Spectrum à clé en caoutchouc d'origine.À l'avant se trouve une ouverture d'environ 32 mm x 7 mm pour l'installation des cartouches de bande Microdrive, et de chaque côté de l'arrière se trouve un connecteur de bord PCB à 14 voies pour la connexion à Spectrum et la connexion en guirlande via un bus série personnalisé Un autre Microdrive fournit des câbles plats et des connecteurs.Jusqu'à huit disques peuvent être connectés de cette manière.
En termes de prix au début des années 1980, Spectrum était une machine formidable, mais le prix de sa mise en œuvre était qu'elle payait très peu pour l'interface matérielle intégrée au-delà de ses ports vidéo et cassette.Derrière, il y a un connecteur de bord, qui expose essentiellement les différents bus du Z80, laissant toutes les autres interfaces connectées via le module d'extension.Un propriétaire typique de Spectrum pourrait posséder un adaptateur de joystick Kempston de cette manière, l'exemple le plus évident.Spectrum n'est certainement pas équipé d'un connecteur Microdrive, donc Microdrive a sa propre interface.Sinclair ZX Interface 1 est une unité en forme de coin qui s'engage avec le connecteur de bord sur le Spectrum et vissée au bas de l'ordinateur.Il fournit une interface Microdrive, un port série RS-232, un simple connecteur d'interface LAN utilisant une prise jack 3,5 mm et une réplique du connecteur de bord Sinclair avec plus d'interfaces insérées.Cette interface contient une ROM qui se mappe à la ROM interne de Spectrum, comme nous l'avons souligné lorsque le prototype Spectrum est apparu au Cambridge Computing History Center, comme nous le savons tous, il n'a pas été terminé et certaines de ses fonctions attendues n'ont pas été implémentées.
Il est intéressant de parler de matériel, mais bien sûr, c'est Hackaday.Vous ne voulez pas seulement le voir, vous voulez voir comment cela fonctionne.Il est maintenant temps de démonter, nous allons d'abord ouvrir l'unité Microdrive elle-même.Tout comme Spectrum, le dessus de l'appareil est recouvert d'une plaque en aluminium noir avec le logo emblématique Spectrum, qui doit être soigneusement séparé de la force restante de l'adhésif des années 1980 pour exposer les deux boîtiers à vis qui fixent la partie supérieure.Comme Spectrum, il est difficile de le faire sans plier l'aluminium, donc certaines compétences sont nécessaires.
Soulevez la partie supérieure et relâchez la LED du driver, le dispositif mécanique et le circuit imprimé apparaissent dans le champ de vision.Les lecteurs expérimentés remarqueront immédiatement les similitudes entre celui-ci et la plus grande cassette audio 8 pistes.Bien que ce ne soit pas un dérivé du système, il fonctionne de manière très similaire.Le mécanisme lui-même est très simple.Sur le côté droit se trouve un micro-interrupteur qui détecte le moment où la bande retire l'étiquette de protection en écriture, et sur le côté gauche se trouve un arbre moteur avec un galet cabestan.Du côté commercial de la bande se trouve une tête de bande, qui ressemble beaucoup à ce que vous pourriez trouver dans un enregistreur à cassette, mais a un guide de bande plus étroit.
Il y a deux PCB.À l'arrière de la tête de bande se trouve un ULA personnalisé à 24 broches (Uncommitted Logic Array, en fait le prédécesseur du CPLD et du FPGA dans les années 1970) pour sélectionner et faire fonctionner les lecteurs.L'autre est connecté à la moitié inférieure du boîtier qui abrite les deux connecteurs d'interface et l'électronique du commutateur du moteur.
Le ruban mesure 43 mm x 7 mm x 30 mm et contient un ruban autolubrifiant à boucle continue d'une longueur de 5 mètres et d'une longueur de 1,9 mm.Je ne blâme pas Claire de ne pas m'avoir laissé ouvrir une de ses cartouches à l'ancienne, mais heureusement, Wikipédia nous a fourni une photo de la cartouche avec le dessus fermé.Les similitudes avec la bande 8 pistes deviennent immédiatement apparentes.Le cabestan peut être d'un côté, mais la même boucle de bande est renvoyée au centre d'une seule bobine.
Le manuel du microdrive ZX affirme avec optimisme que chaque cassette peut contenir 100 Ko de données, mais la réalité est qu'une fois que certaines extensions sont utilisées, elles peuvent contenir environ 85 Ko et augmenter à plus de 90 Ko.Il est juste de dire qu'ils ne sont pas les supports les plus fiables et que les bandes ont fini par s'étirer au point de ne plus pouvoir être lues.Même le manuel Sinclair recommande de sauvegarder les bandes couramment utilisées.
Le dernier composant du système à démonter est l'interface 1 elle-même.Contrairement au produit Sinclair, il n'a aucune vis cachée sous les pieds en caoutchouc, donc en plus de l'opération subtile de séparation du haut du boîtier du connecteur de bord Spectrum, il est également facile à démonter.À l'intérieur se trouvent trois puces, une ROM Texas Instruments, un instrument universel ULA au lieu du projet Ferranti utilisé par Spectrum lui-même, et une petite logique 74.ULA comprend tous les circuits à l'exception des dispositifs discrets utilisés pour piloter les bus série RS-232, Microdrive et réseau.Sinclair ULA est connu pour sa surchauffe et son auto-cuisson, qui est le type le plus vulnérable.L'interface ici ne peut pas être trop utilisée, car elle n'a pas de radiateur ULA installé et il n'y a pas de marque de chaleur sur ou autour de la coque.
La dernière phrase du démontage devrait être le manuel, qui est un volume mince typique bien écrit qui peut fournir une compréhension approfondie du système et de la façon dont il est intégré dans l'interpréteur BASIC.La capacité de mise en réseau est particulièrement fascinante car elle est rarement utilisée.Il s'appuie sur chaque spectre du réseau pour émettre une commande pour s'attribuer un numéro lorsqu'il démarre, car il n'y a pas de mémoire Flash ou similaire à bord.Cela visait à l'origine à positionner le marché scolaire comme un concurrent d'Econet d'Acorn, il n'est donc pas surprenant que BBC Micro ait remporté un contrat scolaire soutenu par le gouvernement au lieu de la machine Sinclair.
À partir de 2020, revenez sur cette technologie informatique oubliée et regardez un monde dans lequel un support de stockage de 100 Ko est chargé en environ 8 secondes au lieu de quelques minutes de chargement de bande.Ce qui est déroutant, c'est que l'interface 1 n'inclut pas d'interface d'imprimante parallèle, car en regardant le système Spectrum complet, il n'est pas difficile de voir qu'il est devenu un ordinateur de productivité de bureau à domicile suffisant aujourd'hui, y compris bien sûr son prix.Sinclair vend ses propres imprimantes thermiques, mais même les passionnés de Sinclair les plus étoilés peuvent difficilement appeler l'imprimante ZX une imprimante de nouveauté.
La vérité est que, comme tous les Sinclair, il a été victime de la légendaire réduction des coûts de Sir Clive et de sa capacité ingénieuse à créer une ingéniosité impossible à partir de composants inattendus.Microdrive a été entièrement développé en interne par Sinclair, mais c'était peut-être trop peu, trop peu fiable et trop tard.Le premier Apple Macintosh équipé d'un lecteur de disquette est sorti au début de 1984 en tant que produit contemporain de ZX Microdrive.Bien que ces petites bandes soient entrées dans la malheureuse machine 16 bits QL de Sinclair, cela s'est avéré être un échec commercial.Une fois qu'ils ont acheté les actifs de Sinclair, Amstrad lancerait Spectrum avec une disquette de 3 pouces, mais à cette époque, les micro-ordinateurs Sinclair n'étaient vendus que comme consoles de jeux.C'est un démantèlement intéressant, mais peut-être vaut-il mieux repartir avec les bons souvenirs de 1984.
Je suis très reconnaissant à Claire d'avoir utilisé le matériel ici.Au cas où vous vous poseriez la question, la photo ci-dessus montre une variété de composants différents, y compris des composants fonctionnels et non fonctionnels, en particulier l'unité Microdrive complètement démontée est une unité défaillante.Nous ne voulons pas endommager inutilement le matériel informatique inversé sur Hackaday.
J'utilise Sinclair QL depuis plus de sept ans et je dois dire que leurs microdrives ne sont pas aussi fragiles qu'on le dit.Je les utilise souvent pour les devoirs scolaires, etc., et je ne manque jamais aucun document.Mais il existe bel et bien des appareils « modernes » bien plus fiables que ceux d'origine.
En ce qui concerne l'interface I, c'est très étrange dans la conception électrique.Le port série n'est qu'un adaptateur de niveau et le protocole RS-232 est implémenté par logiciel.Cela pose des problèmes lors de la réception des données, car la machine n'a que le temps pour que le bit d'arrêt fasse ce qu'il doit faire avec les données.
De plus, la lecture depuis la bande est intéressante : vous avez un port IO, mais si vous lisez depuis celui-ci, l'interface I arrêtera le processeur jusqu'à ce qu'un octet complet ait été lu depuis la bande (ce qui signifie que si vous oubliez Allumez le moteur de la bande et l'ordinateur se bloquera).Cela permet une synchronisation facile du processeur et de la bande, ce qui est nécessaire en raison de l'accès au deuxième bloc de mémoire 16K (le premier a une ROM, les troisième et quatrième ont une mémoire supplémentaire de modèles 48K), et à cause du tampon microdrive Cela arrive être dans cette zone, il est donc impossible d'utiliser uniquement des boucles cadencées.Si Sinclair utilise une méthode d'accès comme celle utilisée dans Inves Spectrum (qui permet à la fois au circuit vidéo et au processeur d'accéder à la RAM vidéo en toute impunité, tout comme le][ chez Apple, alors le circuit d'interface aurait pu être simple Much.
Spectrum a autant de temps que possible pour traiter les octets reçus, à condition que l'appareil à l'autre extrémité implémente correctement le contrôle de flux matériel (pour certaines (toutes ?) Les puces "SuperIO" de la carte mère *pas* la situation. J'ai perdu quelques jours de débogage avant de réaliser cela et de passer à l'ancien adaptateur série USB prolifique, j'ai été surpris que Just Worked fonctionne pour la première fois)
À propos de RS232.J'ai obtenu une correction d'erreur de 115 000 et un remplacement fiable de 57 000 bits sans protocole de correction d'erreur.Le secret est de continuer à accepter jusqu'à 16 octets après avoir rejeté le CTS.Le code ROM d'origine n'a pas fait cela, et il ne peut pas non plus communiquer avec l'UART "moderne".
Wikipédia dit 120 kbit/sec.En ce qui concerne le protocole spécifique, je ne sais pas, mais je sais qu'il utilise une tête de bande stéréo et que le stockage des bits est "non aligné".Je ne sais pas comment l'expliquer en anglais… les morceaux d'une piste commencent au milieu des morceaux de l'autre piste.
Mais une recherche rapide j'ai trouvé cette page, où l'utilisateur connecte l'oscilloscope au signal de données, et cela semble être une modulation FM.Mais c'est QL et n'est pas compatible avec Spectrum.
Oui, mais rappelez-vous que le lien parle des microdrives Sinclair QL : bien qu'ils soient physiquement identiques, ils utilisent des formats incompatibles, donc QL ne peut pas lire les bandes au format Spectrum, et vice versa.
Bit aligné.Les octets sont entrelacés entre la piste 1 et la piste 2. C'est un codage bi-phase.Un fm que l'on trouve couramment sur les cartes de crédit.L'interface réassemble les octets dans le matériel et l'ordinateur ne lit que les octets.Le débit de données d'origine est de 80 kbps par piste ou de 160 kbps pour les deux.Les performances sont similaires aux disquettes de cette époque.
Je ne sais pas, mais il y avait plusieurs articles sur l'enregistrement saturé à l'époque.Pour utiliser un magnétophone existant, des tonalités audio sont nécessaires.Mais si vous modifiez une tête de bande à accès direct, vous pouvez les alimenter directement en courant continu et connecter directement un déclencheur Schmitt pour la lecture.Ainsi, il alimente simplement le signal série de la tête de bande.Vous pouvez obtenir des vitesses plus rapides sans vous soucier du niveau de lecture.
Il est définitivement utilisé dans le monde «mainframe».Je pense toujours qu'il est utilisé dans certains petits programmes informatiques, tels que les "disquettes", mais je ne sais pas.
J'ai un QL avec 2 micro-disques, ce qui est vrai, au moins QL est plus fiable qu'on ne le dit.J'ai un ZX Spectrum, mais pas de microdrives (bien que je les veuille).La chose la plus récente que j'ai eue est de faire du développement croisé.J'utilise QL comme éditeur de texte et transfère des fichiers vers le Spectrum qui assemble des fichiers via série (j'écris un pilote d'imprimante pour le programme ZX Spectrum PCB Designer, qui mettra à niveau et insèrera des pixels à une résolution de 216ppi afin que la piste ne soit pas apparaissent dentelés).
J'aime mon QL et son logiciel fourni, mais je dois détester son microdrive.Je reçois souvent des erreurs «MAUVAIS OU CHANGEMENT DE SUPPORT» après avoir quitté le travail.Frustrant et peu fiable.
J'ai écrit mon article de BSc en informatique sur mon QL de 128 Ko.Quill ne peut stocker qu'environ 4 pages.Je n'ai jamais osé déborder de la RAM car cela commencerait à secouer le micro-lecteur et l'erreur apparaîtrait bientôt.
J'étais tellement préoccupé par la fiabilité de Microdrive que je ne peux pas sauvegarder chaque session d'édition sur deux bandes Microdrive.Cependant, après avoir écrit pendant une journée entière, j'ai accidentellement sauvegardé mon nouveau chapitre sous le nom de l'ancien chapitre, écrasant ainsi mon travail de la veille.
« Je pense que ça va, au moins j'ai une sauvegarde ! » ;Après avoir changé la bande, je me suis souvenu que le travail d'aujourd'hui devait être enregistré sur la sauvegarde et écraser le travail de la veille à temps !
J'ai toujours mon QL, il y a environ un an, j'ai en fait utilisé avec succès une mini cartouche de lecteur de 30 à 35 ans pour la sauvegarder et la charger:-)
J'ai utilisé le lecteur de disquette du pc ibm, c'est un adaptateur à l'arrière du spectre, c'est très rapide et amusant:)(comparez-le avec du ruban adhésif jour et nuit)
Cela me ramène.A cette époque, j'ai tout piraté.Il m'a fallu une semaine pour installer Elite sur Microdrive et laisser LensLok toujours jouer le rôle AA.Le temps de chargement Elite est de 9 secondes.J'ai passé plus d'une minute sur Amiga !Il s'agit essentiellement d'un vidage de mémoire.J'ai utilisé une routine d'interruption pour surveiller int 31 (?) pour un feu de joystick Kempston.LensLok utilise des interruptions pour la saisie au clavier, il me suffit donc d'insérer le code pour le désactiver automatiquement.Elite n'a laissé qu'environ 200 octets inutilisés.Quand je l'ai sauvegardé avec *"m",1, la shadow map de l'interface 1 a avalé mon interruption !Ouah.il y a 36 ans.
J'ai un peu triché… J'ai une disquette Discovery Opus 1 3,5 pouces sur mon Speccy.J'ai découvert que grâce à un heureux accident le jour où Elite a planté lors du chargement, je peux sauvegarder Elite sur la disquette… et c'est la version 128, pas de verrouillage d'objectif !résultat!
Il est intéressant de noter qu'environ 40 ans plus tard, la disquette est morte et la bande existe toujours :) PS : j'utilise une bibliothèque de bandes, chacune avec 18 lecteurs, chaque lecteur peut fournir une vitesse de 350 Mo/s ;)
Je veux savoir si vous démontez l'adaptateur de cassette, pouvez-vous utiliser la tête magnétique pour charger des données dans l'ordinateur via le microdrive ?
Les têtes sont très similaires, sinon identiques (mais une "tête de gomme" devrait être intégrée dans le schéma), mais la bande dans le microlecteur est plus étroite, vous devez donc construire un nouveau guide de bande.
"Seules les personnes très riches peuvent s'offrir des disques durs."Peut-être au Royaume-Uni, mais presque tout le monde aux États-Unis en a.
Je me souviens que le coût d'un PlusD + lecteur de disque + adaptateur secteur, en 1990, était d'environ 33 900 pesetas (environ 203 euros).Avec l'inflation, il est désormais de 433 euros (512 USD).C'est à peu près le même que le coût d'un ordinateur complet.
Je me souviens qu'en 1984, le prix du C64 était de 200 $US, alors que le prix du 1541 était de 230 $US (en fait plus élevé que l'ordinateur, mais étant donné qu'il a son propre 6502, ce n'est pas surprenant).Ces deux plus un téléviseur bon marché coûtent toujours moins du quart du prix de l'Apple II.Une boîte de 10 disquettes se vend 15 $, mais le prix a baissé au fil des ans.
Avant de prendre ma retraite, j'ai utilisé une excellente entreprise de conception et de fabrication mécanique dans le nord de Cambridge (Royaume-Uni), qui fabriquait toutes les machines utilisées pour fabriquer les cartouches Microdrives.
Je pense qu'au début des années 1980, l'absence d'un port parallèle compatible avec centronics n'était pas un gros problème, et les imprimantes série étaient encore courantes.De plus, oncle Clive veut vous vendre une imprimante ZX FireHazard… eh bien.Le bourdonnement sans fin et l'odeur de l'ozone qui se déplace sur le papier argenté.
Les micro-disques, ma chance a été très mauvaise, j'en avais plein de désir quand ils sont sortis, mais ce n'est que quelques années plus tard que j'ai commencé à acheter du matériel à bas prix dans des biens d'occasion, et je n'ai pas obtenir n'importe quel matériel.Je me suis retrouvé avec 2 ports 1, 6 micro-lecteurs, des chariots utilisés au hasard et une boîte de 30 nouveaux chariots carrés 3rd, si je peux en fabriquer un dans n'importe quelle combinaison 2 × 6, je suis très ennuyé quand je travaille dans une place.Surtout, ils ne semblent pas formatés.Je n'y ai jamais pensé, même si j'ai reçu de l'aide de groupes de discussion lorsque je me suis connecté au début des années 90.Cependant, maintenant que j'ai de "vrais" ordinateurs, j'ai réussi à faire fonctionner les ports série, j'ai donc enregistré des choses sur eux via un câble null modem et j'ai exécuté des terminaux stupides.
Quelqu'un a-t-il écrit un programme pour "pré-étirer" les bandes en les exécutant en boucle avant d'essayer de les formater ?
Je n'ai pas de lecteur micro, mais je me souviens l'avoir lu dans ZX Magazine (Espagne).Quand je l'ai lu, ça m'a surpris !:-RÉ
Il me semble me souvenir que l'imprimante est électrostatique et non thermique… Je me trompe peut-être.La personne sur laquelle j'ai travaillé pour développer des logiciels embarqués à la fin des années 80 a branché l'un des lecteurs de bande sur Speccy et branché le programmeur EPROM sur le port arrière.Dire que c'est une utilisation bâtarde serait un euphémisme.
Ni.Le papier est recouvert d'une fine couche de métal et l'imprimante fait glisser le stylet en métal.Une impulsion haute tension est générée pour enlever le revêtement métallique là où des pixels noirs sont nécessaires.
Lorsque vous étiez adolescent, l'interface ZX 1 avec interface RS-232 vous donnait l'impression d'être le "roi du monde".
En fait, Microdrives a complètement dépassé mon budget (minimum).Avant de rencontrer ce gars qui vendait des jeux piratés LOL, je ne connaissais personne.Avec le recul, je devrais acheter Interface 1 et quelques jeux ROM.Aussi rare que les dents d'une poule.


Heure de publication : 15 juin 2021