ZXマイクロドライブ:予算データストレージ、1980年代スタイル

1980年代初頭に8ビットの家庭用コンピュータを使用したほとんどの人にとって、プログラムを保存するためにカセットテープを使用することは永続的な記憶でした。非常に裕福な人だけがディスクドライブを買う余裕があるので、コードが永久にロードされるのを待つという考えが気に入らない場合は、運が悪いです。ただし、Sinclair Spectrumを所有している場合は、1983年までに、独自のSinclairZXマイクロドライブという別のオプションがあります。
これは、シンクレアリサーチが社内で開発したフォーマットです。これは本質的に、無限ループテープカートの小型化バージョンです。過去10年間で8トラックHi-Fiカセットの形で登場し、超高速のロード時間を約束します。秒と80kBを超える比較的巨大なストレージ容量。Sinclairの所有者は、家庭用コンピューターの世界の大物に追いつくことができ、銀行をあまり壊すことなくそうすることができます。
パンデミックのため、本土のハッカーキャンプから戻ってきた旅行者として、英国政府は私に2週間の検疫を要求しました。私はクレアのゲストとしてそれをしました。クレアは私の友人であり、彼はたまたま知識の源です。多作の8ビットSinclairハードウェアおよびソフトウェアコレクター。マイクロドライブについて話している間、彼女はドライブとソフトウェアのいくつかの例だけでなく、インターフェースシステムとオリジナルの箱入りマイクロドライブキットも購入しました。これは私にシステムを検査して解体し、この最も珍しい周辺機器への魅力的な洞察を読者に提供する機会を与えてくれました。
マイクロドライブを取ります。約80mm×90mm×50mmの単位で、重さは200グラム未満です。これは、元のラバーキーSpectrumと同じRichDickinsonスタイリングキューに従います。前面には、マイクロドライブテープカートリッジを取り付けるための約32 mm x 7 mmの開口部があり、背面の両側には、Spectrumに接続してカスタムシリアルバスを介してデイジーチェーン接続するための14ウェイPCBエッジコネクタがあります。リボンケーブルとコネクタを提供します。この方法で最大8台のドライブを接続できます。
1980年代初頭の価格に関しては、Spectrumは素晴らしいマシンでしたが、その実装の価格は、ビデオおよびカセットテープポート以外の組み込みハードウェアインターフェイスにほとんどお金を払わなかったということでした。その背後にはエッジコネクタがあり、基本的にZ80のさまざまなバスを公開し、拡張モジュールを介して接続されたインターフェイスを残します。典型的なSpectrumの所有者は、このようにケンプストンジョイスティックアダプターを所有している可能性があります。これが最も明白な例です。スペクトラムには​​マイクロドライブコネクタが装備されていないため、マイクロドライブには独自のインターフェイスがあります。Sinclair ZX Interface 1は、Spectrumのエッジコネクタとかみ合い、コンピュータの下部にねじ込まれるくさび形のユニットです。マイクロドライブインターフェイス、RS-232シリアルポート、3.5 mmジャックを使用したシンプルなLANインターフェイスコネクタ、およびより多くのインターフェイスが挿入されたシンクレアエッジコネクタのレプリカを提供します。このインターフェイスには、Spectrumの内部ROMにマップするROMが含まれています。これは、プロトタイプのSpectrumがCambridge Computing History Centerに登場したときに指摘したように、まだ完成しておらず、期待される機能の一部が実装されていません。
ハードウェアについて話すのは興味深いですが、もちろん、これはハッカデイです。あなたはそれを見たいだけでなく、それがどのように機能するかを見たいのです。分解するときが来ました。まず、マイクロドライブユニット自体を開きます。スペクトラムと同様に、デバイスの上部は、象徴的なスペクトラムのロゴが付いた黒いアルミニウムプレートで覆われています。これは、上部を固定する2つのネジケースを露出させるために、1980年代の接着剤の残りの力から慎重に分離する必要があります。スペクトラムのように、アルミニウムを曲げずにこれを行うことは難しいので、ある程度のスキルが必要です。
上部を持ち上げてドライバーLEDを放すと、機械装置と回路基板が視野に現れます。経験豊富な読者は、それとより大きな8トラックオーディオカセットとの類似点にすぐに気付くでしょう。これはシステムの派生物ではありませんが、非常によく似た方法で機能します。メカニズム自体は非常に単純です。右側には、テープが書き込み保護ラベルを剥がしたことを感知するマイクロスイッチがあり、左側には、キャプスタンローラー付きのモーターシャフトがあります。テープのビジネス側にはテープヘッドがあります。これはカセットレコーダーにあるものと非常によく似ていますが、テープガイドが狭くなっています。
PCBは2つあります。テープヘッドの背面には、ドライブを選択して操作するための24ピンカスタムULA(Uncommitted Logic Array、実際には1970年代のCPLDおよびFPGAの前身)があります。もう1つは、2つのインターフェイスコネクタとモータースイッチの電子機器を収容するハウジングの下半分に接続されています。
テープは43mmx 7 mm x 30 mmで、長さ5メートルおよび長さ1.9mmの連続ループ自己潤滑テープが含まれています。私はクレアが昔ながらのカートリッジの1つをこじ開けさせなかったことを非難しませんが、幸いなことに、ウィキペディアは上部を閉じたカートリッジの写真を提供してくれました。8トラックテープとの類似点はすぐに明らかになります。キャプスタンは片側にある場合がありますが、同じテープループが単一のリールの中央にフィードバックされます。
ZXマイクロドライブのマニュアルでは、各カセットが100 kBのデータを保持できると楽観的に述べていますが、実際には、いくつかの拡張機能を使用すると、約85 kBを保持でき、90kB以上に増加します。それらは最も信頼できるメディアではないと言っても過言ではなく、テープは最終的には読み取れなくなるまで伸びました。Sinclairマニュアルでさえ、一般的に使用されるテープのバックアップを推奨しています。
分解されるシステムの最後のコンポーネントは、インターフェイス1自体です。シンクレア製品とは異なり、ゴム足の下にネジが隠れていないため、ハウジングの上部をスペクトラムエッジコネクタから分離するという微妙な操作に加えて、分解も簡単です。内部には、3つのチップ、Texas Instruments ROM、Spectrum自体が使用するFerrantiプロジェクトの代わりにユニバーサルインスツルメントULA、および小さな74ロジックがあります。ULAには、RS-232、マイクロドライブ、およびネットワークシリアルバスの駆動に使用されるディスクリートデバイスを除くすべての回路が含まれます。Sinclair ULAは、最も脆弱なタイプである過熱と自己調理で有名です。ここのインターフェースは、ULAラジエーターが取り付けられておらず、シェルの上または周囲にヒートマークがないため、あまり使用できません。
逆アセンブルの最後の文はマニュアルである必要があります。これは、システムとそれがBASICインタープリターにどのように統合されているかを深く理解できる典型的なよく書かれた薄いボリュームです。ネットワーク機能はめったに使用されないため、特に魅力的です。オンボードにはフラッシュまたは同様のメモリがないため、ネットワーク内の各スペクトラムに依存して、起動時に自身に番号を割り当てるコマンドを発行します。これはもともと、学校市場をAcorn's Econetの競争相手として位置付けることを目的としていたため、BBCMicroがSinclairマシンではなく政府支援の学校契約を獲得したことは驚くべきことではありません。
2020年以降、この忘れられたコンピューティングテクノロジーを振り返り、数分のテープロードではなく約8秒で100kBのストレージメディアがロードされる世界を見てください。紛らわしいのは、インターフェイス1にパラレルプリンタインターフェイスが含まれていないことです。Spectrumシステム全体を見ると、もちろん価格も含めて、今日では十分なホームオフィス生産性コンピュータになっていることを確認するのは難しくありません。Sinclairは独自のサーマルプリンターを販売していますが、最もスターがちりばめられたSinclair愛好家でさえ、ZXプリンターをノベルティプリンターと呼ぶことはほとんどできません。
真実は、すべてのシンクレアのように、それはサー・クライヴの伝説的なコスト削減と予期しないコンポーネントから不可能な創意工夫を生み出す独創的な能力の犠牲者だったということです。マイクロドライブは完全にSinclairによって社内で開発されましたが、少なすぎたり、信頼性が低すぎたり、遅すぎたりする可能性があります。フロッピードライブを搭載した最初のAppleMacintoshは、1984年初頭にZXMicrodriveの同時製品として発売されました。これらの小さなテープは、シンクレアの不運な16ビットマシンQLに入りましたが、商業的な失敗であることが判明しました。シンクレアの資産を購入すると、アムストラッドは3インチフロッピーディスクを搭載したSpectrumを発売しましたが、当時、シンクレアのマイクロコンピューターはゲーム機としてのみ販売されていました。これは興味深い解体ですが、1984年の幸せな思い出を残しておくのが最善かもしれません。
ここでハードウェアを使用してくれたクレアにとても感謝しています。ご参考までに、上の写真は、動作中のコンポーネントと機能していないコンポーネントを含むさまざまなコンポーネントを示しています。特に、完全に分解されたマイクロドライブユニットは故障したユニットです。Hackadayでリバースコンピューティングハードウェアに不必要に害を与えたくはありません。
私はSinclairQLを7年以上使用していますが、マイクロドライブは人々が言うほど壊れやすいものではないと言わざるを得ません。学校の宿題などによく使っており、書類を見逃すことはありません。しかし、実際には、元のデバイスよりもはるかに信頼性の高い「最新の」デバイスがいくつかあります。
インターフェースIに関しては、電気設計では非常に奇妙です。シリアルポートは単なるレベルアダプタであり、RS-232プロトコルはソフトウェアによって実装されます。これにより、データを受信するときに問題が発生します。これは、マシンには、ストップビットがデータに対して必要な処理を実行する時間しかないためです。
さらに、テープからの読み取りは興味深いものです。IOポートがありますが、そこから読み取る場合、インターフェイスIは、テープから1バイトが読み取られるまでプロセッサを停止します(つまり、テープモーターをオンにするのを忘れた場合コンピュータがハングします)。これにより、プロセッサとテープの同期が容易になります。これは、2番目の16Kメモリブロック(最初のブロックにはROMがあり、3番目と4番目には48Kモデルの追加メモリがある)へのアクセスと、マイクロドライブバッファのために必要です。その領域にあるため、時限ループのみを使用することは不可能です。SinclairがInvesSpectrumで使用されているようなアクセス方法を使用している場合(Appleの] [のように、ビデオ回路とプロセッサの両方がビデオRAMに免責でアクセスできるようにする場合、インターフェイス回路は非常に単純である可能性があります。
スペクトルは、受信したバイトを処理するために可能な限り多くの時間を持っています。ただし、もう一方の端のデバイスがハードウェアフロー制御を正しく実装している場合(一部の(すべての?)マザーボードの「SuperIO」チップでは、状況は*ありません*。これに気付く前にデバッグし、古い多作のUSBシリアルアダプターに切り替えると、Just Workedが初めて機能したことに驚きました)
RS232について。エラー訂正プロトコルなしで、115kのエラー訂正と57kの信頼できるビットバンピングが得られました。秘密は、CTSを破棄した後も最大16バイトを受け入れ続けることです。元のROMコードはこれを行わず、「最新の」UARTと通信することもできません。
ウィキペディアは120キロビット/秒と言っています。具体的なプロトコルについてはわかりませんが、ステレオテープヘッドを使用しており、ビットストレージが「アラインされていない」ことは知っています。英語で説明する方法がわかりません…一方のトラックのビットは、もう一方のトラックのビットの途中から始まります。
しかし、簡単に検索すると、ユーザーがオシロスコープをデータ信号に接続しているこのページが見つかりました。これはFM変調のようです。ただし、これはQLであり、Spectrumとは互換性がありません。
はい。ただし、リンクではSinclair QLマイクロドライブについて説明していることを忘れないでください。物理的には同じですが、互換性のない形式を使用しているため、QLはSpectrum形式のテープを読み取ることができません。その逆も同様です。
ビットアライン。バイトはトラック1とトラック2の間でインターリーブされます。これはバイフェーズエンコーディングです。クレジットカードで一般的に見られるfm。インターフェイスはハードウェア内のバイトを再構成し、コンピューターはバイトのみを読み取ります。元のデータレートは、トラックあたり80kbps、または両方で160kbpsです。性能はその時代のフロッピーディスクに似ています。
わかりませんが、当時の飽和録音についての記事がいくつかありました。既存のカセットレコーダーを使用するには、オーディオトーンが必要です。ただし、直接アクセステープヘッドを変更する場合は、DC電源を直接供給し、再生用にシュミットトリガーを直接接続できます。したがって、テープヘッドのシリアル信号を供給するだけです。再生レベルを気にすることなく、より速い速度を得ることができます。
それは間違いなく「メインフレーム」の世界で使用されています。「フロッピーディスク」などの小さなコンピュータプログラムで使われているといつも思っていますが、わかりません。
私は2つのマイクロドライブを備えたQLを持っていますが、それは本当です。少なくともQLは人々が言うよりも信頼性があります。私はZXSpectrumを持っていますが、マイクロドライブはありません(私はそれらが欲しいのですが)。私が得た最新のことは、いくつかの相互開発を行うことです。QLをテキストエディターとして使用し、シリアル経由でファイルをアセンブルするSpectrumにファイルを転送します(ZX Spectrum PCB Designerプログラム用のプリンタードライバーを作成しています。これにより、トラックが216ppiの解像度にアップグレードおよび挿入されます。ギザギザに見える)。
私は自分のQLとそのバンドルソフトウェアが好きですが、そのマイクロドライブは嫌いです。仕事を辞めた後、「BADORCHANGEDMEDIUM」というエラーが頻繁に表示されます。イライラして信頼できない。
私は自分のコンピュータサイエンスの理学士論文を128KbQLに書きました。クイルは約4ページしか保存できません。マイクロドライブが揺れ始め、エラーがすぐにポップアップするため、RAMをあえてオーバーフローさせることはありませんでした。
私はマイクロドライブの信頼性について非常に心配していたので、2本のマイクロドライブテープですべての編集セッションをバックアップすることはできません。しかし、丸一日書いた後、誤って新しい章を古い章の名前で保存してしまい、前日の作業を上書きしてしまいました。
「大丈夫だと思います。少なくともバックアップはあります!」;テープを交換した後、今日の作業はバックアップに保存し、前日の作業を時間内に上書きする必要があることを思い出しました。
私はまだQLを持っていますが、約1年前、実際には30〜35年前のミニドライブカートリッジを使用して保存およびロードすることに成功しました。:-)
私はIBMPCのフロッピードライブを使用しました、それはスペクトルの後ろのアダプターです、それは非常に速くて楽しいです:)(昼と夜のテープと比較してください)
これは私を取り戻します。その時、私はすべてをハッキングしました。EliteをMicrodriveにインストールし、LensLokを常にAAの役割にするのに1週間かかりました。エリートの読み込み時間は9秒です。Amigaで1分以上過ごしました!基本的にはメモリダンプです。割り込みルーチンを使用して、ケンプストンジョイスティックの火災についてint 31(?)を監視しました。LensLokはキーボード入力に割り込みを使用するので、コードを押し込んで自動的に無効にする必要があります。エリートは約200バイトしか未使用のままにしませんでした。*” m”、1で保存すると、インターフェイス1のシャドウマップが割り込みを飲み込んでしまいました。わお。36年前。
少しごまかしました…SpeccyにDiscoveryOpus13.5インチフロッピーディスクがあります。エリートがロード中にクラッシュした日の幸せな事故のおかげで、エリートをフロッピーディスクに保存できることがわかりました…そしてそれは128バージョンで、レンズロックはありません!結果!
約40年後、フロッピーディスクが切れていて、テープがまだ存在しているのは興味深いことです:) PS:それぞれ18台のドライブを備えたテープライブラリを使用しています。各ドライブは350 MB /秒の速度を提供できます;)
カセットアダプターを分解した場合、磁気ヘッドを使用してマイクロドライブを介してコンピューターにデータをロードできますか?
ヘッドは同じではないにしても非常に似ていますが(ただし、「イレーサーヘッド」は回路図に統合する必要があります)、マイクロドライブのテープは狭いため、新しいテープガイドを作成する必要があります。
「非常に裕福な人々だけがディスクドライブを買う余裕があります。」たぶん英国にありますが、米国のほとんどすべての人がそれらを持っています。
PlusD +ディスクドライブ+電源アダプタの1990年のコストは、約33.900ペセタ(約203ユーロ)だったことを覚えています。インフレにより、現在は433ユーロ(512米ドル)です。これは、完全なコンピューターのコストとほぼ同じです。
1984年のC64の価格は200米ドルでしたが、1541の価格は230米ドルでした(実際にはコンピューターよりも高いですが、独自の6502を持っていることを考えると、これは驚くべきことではありません)。これらの2つと安価なテレビはまだAppleIIの価格の4分の1未満です。10枚のフロッピーディスクの箱は15ドルで販売されていますが、価格は年々下落しています。
引退する前は、ケンブリッジ(英国)の北部にある優れた機械設計および製造会社を利用して、マイクロドライブカートリッジの製造に使用されるすべての機械を製造していました。
1980年代初頭、セントロニクスと互換性のあるパラレルポートがないことは大したことではなく、シリアルプリンタはまだ一般的だったと思います。その上、クライブおじさんはあなたにZXFireHazard…まあプリンターを売りたいと思っています。銀メッキの紙を下るときの終わりのないハムとオゾンの匂い。
マイクロドライブ、運が悪かったので、発売されたときは欲求がいっぱいでしたが、中古品からハードウェアを安く手に入れ始めたのは数年後のことでした。ハードウェアを入手してください。最終的に2つのポート1、6つのマイクロドライブ、ランダムに使用されるカート、30個の新しい3番目の正方形のカートのボックスができました。2×6の組み合わせでそれらのいずれかを作成できるとしたら、一箇所。主に、フォーマットされていないようです。90年代初頭にオンラインになったときにニュースグループから助けを得たとしても、それについて考えたことはありません。しかし、「実際の」コンピューターができたので、シリアルポートを機能させることができたので、ヌルモデムケーブルを介してそれらに保存し、いくつかのダム端末を実行しました。
テープをフォーマットする前に、テープをループで実行して「事前ストレッチ」するプログラムを作成した人はいますか?
私はマイクロドライブを持っていませんが、ZX Magazine(スペイン)で読んだことを覚えています。読んでびっくりしました!:-D
プリンタは熱ではなく静電であるということを覚えているようです…私は間違っているかもしれません。私が80年代後半に組み込みソフトウェアの開発に携わった人は、テープドライブの1つをSpeccyに接続し、EPROMプログラマーをバックポートに接続しました。これがろくでなしの使用であると言うことは控えめな表現でしょう。
ない。紙は金属の薄い層でコーティングされており、プリンターは金属のスタイラスを横切ってドラッグします。黒のピクセルが必要な場所では、金属コーティングをアブレーションするために高電圧パルスが生成されます。
10代の頃、RS-232インターフェースを備えたZXインターフェース1は、「世界の王様」のように感じさせました。
実際、マイクロドライブは私の(最小)予算を完全に超えていました。海賊版ゲームLOLを売っているこの男に会う前は、誰も知りませんでした。後から考えると、インターフェイス1といくつかのROMゲームを購入する必要があります。鶏の歯と同じくらい珍しい。


投稿時間:2021年6月15日