VC1541

VC 1541 является 5¼ дюймового дисковода гибким для C64 домашнего компьютера от Commodore . Он был выпущен в 1982 году и стал самой успешной моделью в серии VC15xx . 1541 имеет только одну головку чтения / записи и поэтому может записывать на дискеты только с одной стороны. Чтобы использовать всю емкость дискеты, на ней может быть предусмотрена дополнительная выемка для чтения / записи с левой стороны, например, с помощью перфоратора для дискеты . Еще 165 КБ можно сохранить на модифицированной таким образом дискете, перевернув ее  .

VC 1541

Общий

Привод ВК 1541

Основная плата VC 1541 (1-е поколение с «короткой» платой)

Как и другие дисководы гибких дисков в серии 8-битных моделей Commodore, 1541 является независимым компьютером. В качестве CPU был 6502, использовался близкий родственник C64 6510 . Вы могли бы выполнить два вычисления параллельно с помощью сложного программирования (даже если эта опция использовалась только очень немногими программами).

формат

Данные хранятся на 35 дорожках, содержащих от 17 до 21 сектора по 256 байт каждый ( зонная битовая запись ). Первые два байта каждого сектора и дорожки 18 зарезервированы для администрирования (таблица содержания, план распределения « B lock A vailability M ap» BAM), так что 664 сектора или 168 656 байтов могут использоваться для пользовательских данных.

Прошивка

В приводе, операционная система , CBM DOS v2.6, урезанную версию предыдущей серии СВМ дисков, содержит ряд ошибок. Самая известная - это так называемая ошибка «SAVE @» . «SAVE @» используется для перезаписи файлов новым содержимым с сохранением имени файла. Если на дискете было меньше свободного места, чем необходимо для сохранения новой версии файла перед сохранением, содержимое дискеты уничтожалось. Поскольку об этой ошибке вскоре стало известно, большинство программ Commodore вместо удаления файлов используют команду «Scratch», а затем перезаписывают их с помощью обычной команды SAVE .

В 1541 операционная система также берет на себя задачи управления оборудованием, поскольку само оборудование должно быть как можно более простым. В приводе используется кодирование GCR , при котором данные записываются на дискету, сначала микропрограмма перекодирует байты в 10-битные значения при записи и наоборот при чтении. Начало (синхронизация) записанной последовательности байтов (заголовок блока данных или содержимое блока данных) распознается оборудованием , в отличие , например, от Apple II .

Программное обеспечение также использует дорожки разной длины в зависимости от расстояния между считывающей головкой и центром диска. Больше данных размещается на более удаленных дорожках за счет четырехступенчатой ​​регулировки скорости передачи данных (скорости передачи данных генерируются аппаратно, но программное обеспечение переключается между ними). Это означает, что поверхность разделена радиально на четыре зоны, которые имеют разное количество секторов на дорожке.

интерфейс

VC1541 использует запатентованную сериализованную производную параллельного интерфейса IEEE-488, который Commodore использовал на своих предыдущих накопителях для персональных и бизнес-компьютеров линейки PET / CBM . Когда VIC-20 находился в стадии разработки, он был дешевле. Искалась альтернатива дорогим кабелям IEE-488. Чтобы обеспечить экономичное подключение периферийных устройств домашнего компьютера, Commodore выбрала стандартные разъемы DIN для последовательного интерфейса , дисководов гибких дисков и других периферийных устройств, например Б. Принтеры, подключенные к компьютеру гирляндой и требующие только одного порта на самом компьютере.

Технические недостатки

Медлительность и гибкий спидер

Медлительность 1541 была почти пресловутой (поэтому пользователи также называли ее «карусель улиток» ). Даже считывание данных с дискеты во внутреннюю память привода не было оптимальным. Однако, прежде всего, медлительность была связана с громоздким программированием передачи данных между приводом и компьютером через последовательную шину CBM . Первоначально он был разработан для VC1540 , который подходил для VC 20 , потому что микросхема интерфейса MOS 6522 VIA , используемая в VC-20 в то время, содержала ошибку при автоматической последовательной передаче (9 бит вместо 8 передавались нерегулярно. интервалы). Следовательно, передача была организована таким образом, что каждый бит должен быть явно передан процессором - чрезвычайно медленный процесс. С небольшой памятью VC-20 это не имело такого большого значения, как позже с C64. Интерфейсный чип C64, MOS 6526 CIA , не содержал этой ошибки, но с целью обратной совместимости с приводами VC1540 (которые также содержали неисправный 6522) было решено не разрабатывать полностью новый привод для C64.

Кроме того, скорость передачи в 1541 была снова искусственно снижена по сравнению с 1540, чтобы избежать проблем синхронизации C64, вызванных микросхемой VIC-II . В отличие от VIC I VC-20, VIC II иногда останавливает процессор на срок до 40 микросекунд для чтения графических данных из памяти. Это означало, что необходимо было гарантировать, что привод помещает каждый бит на шину на значительно более длительное время, чем 40 мкс, чтобы его нельзя было потерять. Этого удалось добиться с помощью небольшого изменения прошивки; В остальном приводы 1540 и более ранние 1541 идентичны с точки зрения конструкции оборудования.

С помощью так называемых флоппи-спидеров , грамотно запрограммированных программ передачи (например, Hypra Load ), которые обходятся без сложного протокола по последовательной линии или, в качестве альтернативы, передают по отдельной параллельной шине, скорость передачи может быть увеличена с 300 байт / с до иногда может быть увеличено более 10 кБ / с. Программное обеспечение для гибких дисков было частично интегрировано в операционную систему вместе с другими функциями (назначение функциональных клавиш и т. Д.), Что привело к необходимости изменения модуля ПЗУ в C64 и 1541. Кроме того, существовали дисководы-ускорители в качестве подключаемых модулей для компьютера (в этом случае код со стороны дисковода передавался в ОЗУ дисковода при каждом процессе загрузки) и чисто программные, которые вскоре были интегрированы в большинство коммерческих программ для C64.

Параллельная передача данных была реализована с использованием пользовательского порта на C64 и свободного 8-битного порта модуля порта 6522 в 1541. Целые комплекты для преобразования, такие как хорошо известная SPEEDDOS : два EPROM с модифицированными операционными системами для приводов C64 и 1541 и параллельный кабель для передачи данных от пользовательского порта C64 к гибкому диску. Обмен командами между компьютером и дисководом гибких дисков с помощью последовательной шины был сохранен, а также была проложена «шина HiSpeed» с параллельным кабелем. Поскольку это было связано с дополнительными затратами на дополнительное оборудование, эта реализация была далеко не такой распространенной, как чисто программный подход.

В ходе этих модификаций для ускорения позже появилась даже печатная плата для установки в 1541, ввиду более низких цен на оперативную память, которая сохраняла полную дисковую дорожку (а в еще более поздней версии все содержимое диска) в собственная оперативная память (т.е. в качестве кеша ) и затем с ней может обмениваться данными с компьютером на высокой скорости.

Дальнейшие проблемы

Другими отрицательными характеристиками являются проблемы с перегревом, вызванные внутренним источником питания, и, в первом поколении, характерное дребезжание, которое возникает при попадании головки чтения / записи на дорожку 0. Commodore сохранил датчик дорожки 0, поэтому при форматировании или в случае ошибок чтения ползунок головки - независимо от его положения - просто перемещается на 40 дорожек наружу, при этом механический стопор не дает ему выйти за пределы дорожки 0. Этот дребезжание не только очень неудобно, но и является основной причиной частых перекосов привода из-за механических нагрузок.

Копии дисков

Для создания копии диска требуется дополнительное программное обеспечение. Хотя 1541 содержит DOS устройств с двойным приводом и, следовательно, также содержит команду копирования, почти без изменений из-за отсутствия второго привода, это не имеет никакой функции. Программа копирования, которая может быть запущена на всех домашних компьютерах Commodore, вместе с некоторыми другими инструментами и примерами программирования, включена на тестовую / демонстрационную дискету, которая прилагается к каждому 1541. Однако он очень медленный, потому что из-за необходимой совместимости со всеми домашними компьютерами Commodore он использует только обычные команды DOS для чтения и записи блоков данных. Следовательно, дополнительное программное обеспечение - в основном для Commodore 64 - было относительно быстро предложено сторонними производителями и в компьютерных журналах, которые, как и программы с быстрой загрузкой, также использовали свои собственные процедуры передачи для последовательной шины и, следовательно, были примерно в два раза больше. На 10 быстрее. Это позволило некоторым из этих программ копирования, например Например, турбонагнетатель передает отдельные дорожки необработанного гибкого диска , то есть без интерпретации границ секторов, на компьютер, а также восстанавливает их на целевую дискету , тем самым устраняя большинство обычных механизмов защиты от копирования.

В конце эры C64 было опубликовано несколько программ копирования, которые особенно быстро преуспели в создании копий с дискет. Отдельного упоминания заслуживает программа «Master-Copy Plus» (выпуск 2/89; стр. 28, 30–33) Фрэнка Рименшнайдера , опубликованная в журнале « 64'er », и по сей день это единственная программа, которая может изготавливать диск. копирование на VC1541 без какого-либо оборудования - можно создать расширение менее чем за минуту. Позже появилась следующая версия Master-Copy Parallel, которая выполнила эту задачу менее чем за 30 секунд за счет параллельной передачи данных через пользовательский порт . Однако следует отметить, что исходную и целевую дискеты также приходилось менять несколько раз, так как C64 имеет только 64 КБ ОЗУ и, следовательно, необходимо как минимум три изменения на каждую сторону дискеты.

Версии

VC 1541c

VC 1541-II

• 1541 (1-е поколение)
  • Введение 1982
  • Первые образцы имели светло-бежевый корпус, как у VC 20 , позже темно-коричневый, как у Commodore 64 , похожий на флоппи-дисководы ПК того времени.
  • Также может быть встроен в корпус ПК
  • Два варианта платы: модифицированная 1540 («длинная плата» с логикой 74xx ), позже «короткая плата» с нестандартной микросхемой.
  • Два диска варианта: ALPS привод с коричневой передней панелью и запирающим клапаном, а также ручками привода от Mitsumi с коричневой или белой передней панелью, которая установлена только в небольших количествах

• 1541c (2-е поколение):
  • Представлен в 1986 г.
  • Бежевый корпус, как у Commodore 64 второго поколения.
  • Переключить закрытие
  • Световой барьер для обнаружения дорожки 0: модифицированная DOS обнаруживает дорожку 0, дребезжание из-за втягивания головки чтения / записи устраняется, а механика защищена. В результате, правда, несовместим с аппаратными спидерами для 1541 первого поколения. Световой барьер занимал одну линию порта A CIA UC1, используемого спидерами для подключения параллельного кабеля. Однако его можно отключить, открыв соответствующий проводник, при этом прошивку необходимо заменить на один из двух других вариантов (1541 или 1541-II).
  • Новая, почти квадратная плата: 1541B с гибридной схемой (UD1) вместо ранее использовавшейся схемы дискретного усилителя для головки чтения / записи

• 1541-II (3-е поколение):
  • Представлен в 1988 г.
  • Светло-серый, в гораздо меньшем корпусе с тумблером
  • Внешний источник питания предотвращает проблемы с температурой
  • Снова полностью совместим с 1541-I
  • Прошивка исправляет различные ошибки на старых дисках, включая ошибку "SAVE @", упомянутую выше; его также можно использовать в 1541 1-го поколения.
  • Было три различных типа этой серии: 1541-II (тип A), 1541-II (тип B) и 1541-II (тип C).

Типы быстрых зарядных устройств

аппаратное обеспечение

Аппаратные устройства быстрой зарядки поставляются на печатных платах или микросхемах и должны быть установлены в домашний компьютер и в дисковод для гибких дисков . Некоторые устройства быстрой загрузки используют дополнительное параллельное соединение для передачи данных между пользовательским портом C64 и гибким диском VIA, другие используют существующее последовательное соединение.

Коэффициенты скорости относятся к ЗАГРУЗКЕ с C64 и 1541. С другим оборудованием (жесткий диск вместо дискеты ...) значения могут сильно отличаться.

Подключаемый модуль

Некоторые быстрые зарядные устройства также появились как сменный модуль для порта расширения .

программное обеспечение

Быстрый загрузчик программного обеспечения - это короткая программа, которая сначала загружается и запускается, а затем - фактическая программа, которая должна быть значительно больше, чем программа быстрой загрузки. Такие программы быстрой загрузки также были встроены в большинство коммерческих программ для Commodore 64, в основном они тесно связаны с защитой от копирования дискет.

Характеристики

• Тип диска: 5,25 ″
• Формат записи: односторонняя, одинарная плотность
• Кодирование: запись с групповым кодированием
• Емкость: 170 КБ
• Процессор: 6502 1 МГц
• Микросхема ввода-вывода, внутренний таймер: 6522
• SRAM : 2 КБ
• ПЗУ : 16 КБ
• Протокол передачи: стандартный режим 1541, 400 байт / с
• Интерфейс: 2 шины CBM через разъем DIN («последовательный IEEE-488»)
• Общая емкость: 174848 байт
• полезная емкость:
  • последовательные файлы: 168 656 байт
  • относительные файлы: 167 132 байта, 65 535 записей на файл
• Записи в справочнике: 144
• Секторы на дорожку: от 17 до 21 ( Зональная битовая запись )
• Байт на сектор: 256, 254 пригодных для использования
• Дорожки: 35 используемых, 40 физических
• Секторов: 683 (664 сектора свободно)

литература

• Лотар Инглиш, Норберт Щепановски: Большая дискета. Программирование дисков с помощью Commodore VC 1541 для начинающих, продвинутых и профессионалов . 3-е исправленное и дополненное издание. Data Becker, Düsseldorf 1985, ISBN 3-89011-005-3 ( книга Data Becker )
• Райнхольд Херрманн: Floppy VC 1541. Обслуживание и ремонт . Data Becker, Дюссельдорф 1986, ISBN 3-89011-079-7
• Карстен Шрамм: Дискета 1541. Все, что касается программирования VC 1541, от открытия файла до вмешательства в работу DOS. Научитесь самостоятельно разрабатывать собственную защиту от программирования и программу быстрой загрузки. (С полным прокомментированным списком ПЗУ) . Markt-und-Technik-Verlag, Хаар, недалеко от Мюнхена, 1986, ISBN 3-89090-098-4 ( 64er - Книга о рынке и технологиях ), скачать

веб ссылки

• Дополнительную информацию и внутреннее устройство также можно найти на сайте коммодора Рууда: 1541 и в целом на сайте коммодора Рууда: домашняя страница
• Больше информации и изображений на 8-bit Nirvana
• VC 1541 в компьютерном онлайн-музее
• Модификации и поделки для Floppy 1541
• VC 1541 - Регулировка головки дискеты

Индивидуальные доказательства

1. ↑ ^{a b c} Техническое описание Commodore 1541, 1541c и 1541-II , Commodore Computer Online Museum
2. ↑ Дисковод 1541-II (тип A) , c64-online.com
3. ↑ Дисковод 1541-II (тип B) , c64-online.com
4. ↑ Дисковод 1541-II (Тип C) , c64-online.com
5. ↑ Описание Dolphin DOS на c64-wiki.de
6. ↑ 64'er Magazin, 5/1986, страницы 12-13
7. ↑ Описание Exos V3 на c64-wiki.de
8. ↑ 64'er Magazin, 8/1986, страница 22
9. ↑ ^{a b c d e} 64 журнал 11/1992, ускорение необходимо, краткий обзор модулей и встроенных спидеров, стр. 22ff
10. ↑ Prologic-Dos Classic (Rex 9612) , retroport.de
11. ↑ Доска для DOS Rex (Rex 9617) , retroport.de
12. ↑ Описание SpeedDOS на c64-wiki.de
13. ↑ Описание Turbo Trans на c64-wiki.de
14. ↑ 64'er Magazin, 7/1986, страницы 44–45
15. ↑ Описание DELA DOS на c64-wiki.de
16. ↑ Описание Disk Booster 64 на c64-wiki.de
17. ↑ Описание Epyx FastLoad на c64-wiki.de
18. ↑ Rex Datentechnik - Hypra-Disk-Modul (Rex 9503) , retroport.de
19. ↑ Rex Datentechnik - Супер операционная система (Rex 9583) , retroport.de
20. ↑ Описание Super Snapshot на c64-wiki.de
21. ↑ 64'er Magazin 3/1987, Эврика - это работает !, стр. 58ff
22. ↑ Описание ISEPIC на c64-wiki.de
23. ↑ Описание Speed ​​1581 на gyger.org
24. ↑ 64'er Magazin 6/1989, 1581 с Turbo, страница 44
25. ↑ Описание Speedload V1.0 на csdb.dk
26. ↑ ^{a b} Руководство по техническому обслуживанию Дисковод модели 1540/1541 , CBM
27. ↑ ^{a b c} Руководство пользователя дискового накопителя Commodore 1541 , на английском языке