Para a maioria das pessoas que usavam computadores domésticos de 8 bits no início dos anos 80, usar fitas cassete para armazenar programas era uma memória duradoura.Apenas pessoas muito ricas podem comprar drives de disco, então se você não gosta da ideia de esperar o código carregar para sempre, então você está sem sorte.No entanto, se você possui o Sinclair Spectrum, em 1983, você tem outra opção, o exclusivo Sinclair ZX Microdrive.
Este é um formato desenvolvido internamente pela Sinclair Research.É essencialmente uma versão miniaturizada de um carrinho de fita de loop sem fim.Ele apareceu na forma de um cassete Hi-Fi de 8 faixas nos últimos dez anos e promete tempos de carregamento extremamente rápidos.Segundos e uma capacidade de armazenamento relativamente grande superior a 80 kB.Os proprietários de Sinclair podem acompanhar os grandes do mundo dos computadores domésticos, e podem fazê-lo sem gastar muito.
Como viajante que voltava de um acampamento de hackers no continente, devido à pandemia, o governo britânico exigiu que eu ficasse em quarentena por duas semanas.Eu fiz isso como convidado de Claire.Claire é minha amiga e ele é uma fonte de conhecimento.Coletor prolífico de hardware e software Sinclair de 8 bits.Enquanto conversava sobre o Microdrive, ela não apenas comprou alguns exemplos de drives e software, mas também o sistema de interface e o kit original do Microdrive na caixa.Isso me deu a oportunidade de inspecionar e desmontar o sistema e fornecer aos leitores insights fascinantes sobre esse dispositivo periférico incomum.
Pegue o Microdrive.É uma unidade que mede aproximadamente 80 mm x 90 mm x 50 mm e pesa menos de 200 gramas.Segue as mesmas sugestões de estilo Rich Dickinson que a chave de borracha original Spectrum.Na frente há uma abertura de aproximadamente 32 mm x 7 mm para instalação de cartuchos de fita Microdrive, e em cada lado da parte traseira há um conector de borda PCB de 14 vias para conexão ao Spectrum e encadeamento através de um barramento serial personalizado Outro Microdrive fornece cabos de fita e conectores.Até oito unidades podem ser conectadas dessa maneira.
Em termos de preços no início dos anos 1980, Spectrum era uma máquina fantástica, mas o preço de sua implementação foi que pagou muito pouco pela interface de hardware integrada além de suas portas de vídeo e fita cassete.Atrás dele está um conector de borda, que basicamente expõe os diversos barramentos do Z80, deixando quaisquer outras interfaces conectadas através do módulo de expansão.Um proprietário típico do Spectrum pode possuir um adaptador de joystick Kempston dessa maneira, o exemplo mais óbvio.O Spectrum definitivamente não está equipado com um conector Microdrive, então o Microdrive tem sua própria interface.O Sinclair ZX Interface 1 é uma unidade em forma de cunha que se encaixa no conector de borda no Spectrum e é aparafusada na parte inferior do computador.Ele fornece uma interface Microdrive, uma porta serial RS-232, um conector de interface LAN simples usando um conector de 3,5 mm e um conector de borda Replica of Sinclair com mais interfaces inseridas.Essa interface contém uma ROM que se mapeia para a ROM interna do Spectrum, como apontamos quando o protótipo Spectrum apareceu no Cambridge Computing History Center, como todos sabemos, ele não foi concluído e algumas de suas funções esperadas não foram implementadas.
É interessante falar de hardware, mas claro, isso é Hackaday.Você não quer apenas ver, você quer ver como funciona.Agora é hora de desmontar, vamos primeiro abrir a própria unidade Microdrive.Assim como o Spectrum, a parte superior do dispositivo é coberta por uma placa de alumínio preta com o icônico logotipo Spectrum, que deve ser cuidadosamente separada da força restante do adesivo dos anos 80 para expor os dois estojos de parafusos que prendem a parte superior.Como o Spectrum, é difícil fazer isso sem dobrar o alumínio, então algumas habilidades são necessárias.
Levante a parte superior e solte o LED do driver, o dispositivo mecânico e a placa de circuito aparecem no campo de visão.Leitores experientes notarão imediatamente as semelhanças entre ele e o cassete de áudio maior de 8 faixas.Embora este não seja um derivado do sistema, ele funciona de maneira muito semelhante.O mecanismo em si é muito simples.No lado direito há um microinterruptor que detecta quando a fita remove a etiqueta de proteção contra gravação e no lado esquerdo há um eixo do motor com um rolo de cabrestante.No lado comercial da fita, há um cabeçote de fita, que se parece muito com o que você pode encontrar em um gravador de cassetes, mas tem uma guia de fita mais estreita.
Existem duas placas de circuito impresso.Na parte de trás da cabeça da fita está um ULA personalizado de 24 pinos (Uncommitted Logic Array, na verdade o antecessor do CPLD e FPGA na década de 1970) para selecionar e operar drives.O outro está conectado à metade inferior da carcaça que abriga os dois conectores de interface e a eletrônica do interruptor do motor.
A fita tem 43 mm x 7 mm x 30 mm e contém uma fita autolubrificante de laço contínuo com um comprimento de 5 metros e um comprimento de 1,9 mm.Eu não culpo Claire por não me deixar abrir um de seus cartuchos antiquados, mas felizmente, a Wikipedia nos forneceu uma foto do cartucho com a tampa fechada.As semelhanças com a fita de 8 pistas tornam-se imediatamente aparentes.O cabrestante pode estar de um lado, mas o mesmo laço de fita é devolvido ao centro de um único carretel.
O manual do microdrive ZX afirma com otimismo que cada cassete pode conter 100 kB de dados, mas a realidade é que uma vez que algumas extensões são usadas, elas podem conter cerca de 85 kB e aumentar para mais de 90 kB.É justo dizer que eles não são a mídia mais confiável, e as fitas acabaram se esticando a ponto de não mais serem lidas.Até mesmo o Manual Sinclair recomenda fazer backup de fitas comumente usadas.
O último componente do sistema a ser desmontado é a própria interface 1.Ao contrário do produto Sinclair, ele não possui parafusos escondidos sob os pés de borracha, portanto, além da operação sutil de separar a parte superior da carcaça do conector Spectrum, também é fácil de desmontar.Dentro estão três chips, uma Texas Instruments ROM, um instrumento universal ULA em vez do projeto Ferranti usado pelo próprio Spectrum, e um pouco de lógica 74.O ULA inclui todos os circuitos, exceto os dispositivos discretos usados para acionar RS-232, Microdrive e barramentos seriais de rede.O Sinclair ULA é notório por superaquecimento e autocozimento, que é o tipo mais vulnerável.A interface aqui não pode ser muito usada, porque não possui um radiador ULA instalado e não há marca de calor ou ao redor do shell.
A última frase da desmontagem deve ser o manual, que é um volume fino típico bem escrito que pode fornecer uma compreensão profunda do sistema e como ele é integrado ao interpretador BASIC.A capacidade de rede é particularmente fascinante porque raramente é usada.Ele depende de cada Spectrum na rede para emitir um comando para atribuir a si mesmo um número quando for iniciado, porque não há memória Flash ou similar integrada.Isso foi originalmente planejado para posicionar o mercado escolar como um concorrente da Econet da Acorn, então não é de surpreender que a BBC Micro tenha ganhado um contrato escolar apoiado pelo governo em vez da máquina Sinclair.
A partir de 2020, olhe para essa tecnologia de computação esquecida e veja um mundo em que uma mídia de armazenamento de 100 kB é carregada em cerca de 8 segundos, em vez de alguns minutos de carregamento de fita.O que é confuso é que a Interface 1 não inclui uma interface de impressora paralela, porque olhando para o sistema Spectrum completo, não é difícil ver que ele se tornou um computador de produtividade suficiente para home office hoje, incluindo, é claro, seu preço.A Sinclair vende suas próprias impressoras térmicas, mas mesmo os entusiastas mais famosos da Sinclair dificilmente podem chamar a impressora ZX de uma impressora inovadora.
A verdade é que, como todos os Sinclairs, foi vítima da lendária redução de custos de Sir Clive e da engenhosa capacidade de criar invenções impossíveis a partir de componentes inesperados.O Microdrive foi desenvolvido inteiramente internamente pela Sinclair, mas talvez fosse muito pouco, pouco confiável e tarde demais.O primeiro Apple Macintosh equipado com um drive de disquete foi lançado no início de 1984 como um produto contemporâneo do ZX Microdrive.Embora essas pequenas fitas tenham entrado na malfadada máquina QL de 16 bits da Sinclair, acabou sendo um fracasso comercial.Uma vez que eles comprassem os ativos da Sinclair, a Amstrad lançaria o Spectrum com um disquete de 3 polegadas, mas naquela época os microcomputadores Sinclair eram vendidos apenas como consoles de jogos.Este é um desmantelamento interessante, mas talvez seja melhor sair com as lembranças felizes de 1984.
Sou muito grato a Claire por usar o hardware aqui.Caso você esteja se perguntando, a foto acima mostra uma variedade de componentes diferentes, incluindo componentes funcionais e não funcionais, especialmente a unidade Microdrive completamente desmontada é uma unidade com falha.Não queremos prejudicar o hardware de computação reversa desnecessariamente no Hackaday.
Eu uso o Sinclair QL há mais de sete anos e devo dizer que seus microdrives não são tão frágeis quanto as pessoas dizem.Costumo usá-los para trabalhos de casa da escola, etc., e nunca perco nenhum documento.Mas existem de fato alguns dispositivos “modernos” que são muito mais confiáveis do que os originais.
Em relação à Interface I, é muito estranho no projeto elétrico.A porta serial é apenas um adaptador de nível, e o protocolo RS-232 é implementado por software.Isso causa problemas ao receber os dados, porque a máquina só tem tempo para que o bit de parada faça o que for necessário com os dados.
Além disso, a leitura da fita é interessante: você tem uma porta IO, mas se você ler a partir dela, a interface eu pararei o processador até que um byte completo seja lido da fita (o que significa que, se você esquecer, ligue o motor da fita e o computador irá travar).Isso permite uma fácil sincronização do processador e da fita, o que é necessário devido ao acesso ao segundo bloco de memória de 16K (o primeiro possui ROM, o terceiro e o quarto possuem memória adicional de 48K modelos), e por causa do buffer do microdrive. estar nessa área, por isso é impossível usar apenas loops temporizados.Se Sinclair usa um método de acesso como o usado no Inves Spectrum (que permite que tanto o circuito de vídeo quanto o processador acessem a RAM de vídeo impunemente, assim como o] na Apple, então o circuito de interface poderia ter sido muito simples.
O Spectrum tem o máximo de tempo possível para processar os bytes recebidos, desde que o dispositivo na outra extremidade implemente corretamente o controle de fluxo de hardware (para alguns (todos?) chips “SuperIO” da placa-mãe *não* a situação. Perdi alguns dias de depurando antes de perceber isso e mudar para o antigo adaptador serial USB prolífico, fiquei surpreso que o Just Worked funcionou pela primeira vez)
Sobre RS232.Eu obtive 115k de correção de erros e 57k de bits confiáveis sem protocolo de correção de erros.O segredo é continuar aceitando até 16 bytes após descartar o CTS.O código ROM original não fez isso, nem pode se comunicar com o UART “moderno”.
Wikipedia diz 120 kbit/s.Em relação ao protocolo específico, não sei, mas sei que ele usa um cabeçote de fita estéreo, e o armazenamento de bits é “desalinhado”.Não sei explicar em inglês... os bits de uma faixa começam no meio dos bits da outra faixa.
Mas numa pesquisa rápida encontrei esta página, onde o usuário conecta o osciloscópio ao sinal de dados, e parece ser modulação FM.Mas é QL e não é compatível com Spectrum.
Sim, mas lembre-se que o link fala sobre os microdrives Sinclair QL: embora sejam fisicamente iguais, eles usam formatos incompatíveis, então o QL não pode ler fitas no formato Spectrum e vice-versa.
Bit alinhado.Os bytes são intercalados entre a trilha 1 e a trilha 2. É uma codificação bifásica.Um fm comumente encontrado em cartões de crédito.A interface remonta os bytes no hardware e o computador lê apenas os bytes.A taxa de dados original é de 80kbps por faixa ou 160kbps para ambos.O desempenho é semelhante aos disquetes daquela época.
Não sei, mas havia vários artigos sobre gravação saturada na época.Para usar um gravador de cassetes existente, são necessários tons de áudio.Mas se você modificar um cabeçote de fita de acesso direto, poderá alimentá-los diretamente com alimentação CC e conectar diretamente um gatilho Schmitt para reprodução.Então ele apenas alimenta o sinal serial do cabeçote da fita.Você pode obter velocidades mais rápidas sem se preocupar com o nível de reprodução.
É definitivamente usado no mundo “mainframe”.Sempre acho que é usado em alguns pequenos programas de computador, como “disquetes”, mas não sei.
Eu tenho um QL com 2 micro-drives, o que é verdade, pelo menos o QL é mais confiável do que as pessoas dizem.Eu tenho um ZX Spectrum, mas não tenho microdrives (embora eu os queira).A coisa mais recente que consegui é fazer algum desenvolvimento cruzado.Eu uso QL como editor de texto e transfiro arquivos para o Spectrum que monta arquivos via serial (estou escrevendo um driver de impressora para o programa ZX Spectrum PCB Designer, que irá atualizar e inserir pixels para uma resolução de 216ppi para que a trilha não aparecem irregulares).
Eu gosto do meu QL e de seu software empacotado, mas tenho que odiar seu microdrive.Muitas vezes recebo erros “RUIM OU MÉDIO ALTERADO” depois de sair do trabalho.Frustrante e não confiável.
Eu escrevi meu artigo de bacharelado em ciência da computação no meu QL de 128Kb.Quill só pode armazenar cerca de 4 páginas.Eu nunca me atrevi a estourar o ram porque ele começaria a sacudir o micro drive e o erro apareceria em breve.
Tenho estado tão preocupado com a confiabilidade do Microdrive que não consigo fazer backup de cada sessão de edição em duas fitas Microdrive.No entanto, depois de escrever por um dia inteiro, salvei acidentalmente meu novo capítulo com o nome do capítulo antigo, substituindo assim meu trabalho do dia anterior.
“Acho que está tudo bem, pelo menos tenho um backup!”;Depois de trocar a fita, lembrei que o trabalho de hoje deveria ser salvo no backup e sobrescrever o trabalho do dia anterior a tempo!
Ainda tenho meu QL, cerca de um ano atrás, usei com sucesso um mini cartucho de unidade de 30 a 35 anos para salvá-lo e carregá-lo
Usei o drive de disquete do ibm pc, é um adaptador na parte de trás do espectro, é muito rápido e divertido(compare com a fita dia e noite)
Isso me traz de volta.Naquela época eu hackeei tudo.Levei uma semana para instalar o Elite no Microdrive e deixar o LensLok sempre ser o papel AA.O tempo de carregamento Elite é de 9 segundos.Passei mais de um minuto no Amiga!É basicamente um despejo de memória.Eu usei uma rotina de interrupção para monitorar int 31(?) para um disparo de joystick Kempston.LensLok usa interrupções para entrada de teclado, então eu só preciso apertar o código para desativá-lo automaticamente.Elite deixou apenas cerca de 200 bytes não utilizados.Quando salvei com *”m”,1, o mapa de sombras da interface 1 engoliu minha interrupção!Uau.36 anos atrás.
Eu trapaceei um pouco... Eu tenho um disquete Discovery Opus 1 de 3,5 polegadas no meu Speccy.Descobri que graças a um feliz acidente no dia em que o Elite travou durante o carregamento, posso salvar o Elite no disquete… e é a versão 128, sem trava de lente!resultado!
É interessante que cerca de 40 anos depois, o disquete está morto e a fita ainda existe :) PS: Eu uso uma biblioteca de fitas, cada uma com 18 drives, cada drive pode fornecer velocidade de 350 MB/s ;)
Eu quero saber se você desmontar o adaptador de cassete, você pode usar a cabeça magnética para carregar dados no computador através do microdrive?
As cabeças são muito parecidas, senão iguais (mas uma “cabeça de borracha” deve ser integrada no esquema), mas a fita no microdrive é mais estreita, então você deve construir uma nova guia de fita.
“Somente pessoas muito ricas podem comprar drives de disco.”Talvez no Reino Unido, mas quase todo mundo nos EUA os tem.
Lembro que o custo de um PlusD + unidade de disco + adaptador de energia, em 1990, era de cerca de 33.900 pesetas (cerca de 203 euros).Com a inflação, agora é de 433 Euros (512 USD).Isso é aproximadamente o mesmo que o custo de um computador completo.
Lembro-me que em 1984, o preço do C64 era de US$ 200, enquanto o preço do 1541 era de US$ 230 (na verdade mais alto que o computador, mas considerando que ele tem seu próprio 6502, isso não é surpreendente).Esses dois mais uma TV barata ainda custam menos de um quarto do preço do Apple II.Uma caixa de 10 disquetes é vendida por US$ 15, mas o preço caiu ao longo dos anos.
Antes de me aposentar, usei uma excelente empresa de design e fabricação mecânica no norte de Cambridge (Reino Unido), que fabricava todas as máquinas usadas para fabricar cartuchos Microdrives.
Acho que no início dos anos 80, a falta de uma porta paralela compatível com centronics não era grande coisa, e as impressoras seriais ainda eram comuns.Além disso, o tio Clive quer vender para você ZX FireHazard... bem impressora.O zumbido interminável e o cheiro de ozônio enquanto desce pelo papel prateado.
Micro drives, minha sorte foi muito ruim, eu estava cheio de desejo por eles quando eles saíram, mas foi só alguns anos depois que eu comecei a comprar algum hardware barato em produtos de segunda mão, e eu não obter qualquer hardware.Acabei com 2 portas 1, 6 micro-drives, alguns carrinhos usados aleatoriamente e uma caixa de 30 carrinhos 3º quadrados novinhos, se eu conseguir fazer algum deles em qualquer combinação 2×6 fico muito chateado quando trabalho em um lugar.Principalmente, eles não parecem ser formatados.Nunca pensei nisso, mesmo tendo recebido ajuda de grupos de notícias quando entrei online no início dos anos 90.No entanto, agora que tenho computadores “reais”, consegui fazer com que as portas seriais funcionassem, então salvei coisas neles por meio de um cabo de modem nulo e executei alguns terminais burros.
Alguém já escreveu um programa para “pré-esticar” fitas executando-as em loop antes de tentar formatá-las?
Não tenho micro drive, mas lembro de ter lido na ZX Magazine (Espanha).Quando li, me surpreendeu!
Parece que me lembro que a impressora é eletrostática, não térmica… Posso estar enganado.A pessoa com quem trabalhei desenvolvendo software embutido no final dos anos 80 conectou uma das unidades de fita ao Speccy e conectou o programador de EPROM na porta traseira.Dizer que este é um uso bastardo seria um eufemismo.
Nenhum.O papel é revestido com uma fina camada de metal e a impressora arrasta a caneta de metal.Um pulso de alta voltagem é gerado para remover o revestimento de metal sempre que forem necessários pixels pretos.
Quando você era adolescente, a interface ZX 1 com interface RS-232 fazia você se sentir o “rei do mundo”.
Na verdade, os Microdrives excederam completamente meu orçamento (mínimo).Antes de conhecer esse cara que vendia jogos piratas LOL, ninguém que eu conhecia.Em retrospectiva, eu deveria comprar a Interface 1 e alguns jogos ROM.Tão raro quanto os dentes de uma galinha.
Horário da postagem: 15 de junho de 2021