Articulo de referencia

Datasette de Commodore

La tercera y más común versión del Datassette 1530 C2N El Datasette Commodore 1530 ( C2N ) , también conocido como Datassette (una combinación de las palabras "data" y "casete "...

La tercera y más común versión del Datassette 1530 C2N

El Datasette Commodore 1530 ( C2N ) , también conocido como Datassette (una combinación de las palabras "data" y "casete "), es el dispositivo de almacenamiento de datos en cinta magnética exclusivo de Commodore . Utilizando casetes compactos como medio de almacenamiento , proporciona almacenamiento económico para las computadoras de 8 bits de Commodore , incluidas la PET , la VIC-20 y la Commodore 64. Un modelo físicamente similar, el Commodore 1531 , se fabricó para las computadoras de las series Commodore 16 y Plus/4 .

Características

El cable de conexión a la Datasette

Los formatos anteriores basados ​​en casetes compactos generalmente se manejaban mediante tarjetas de expansión en máquinas como el Apple II o las computadoras con bus S-100 . Estas convertían los datos digitales a formato analógico utilizando diversas técnicas y luego enviaban el audio resultante a un reproductor de casetes estándar mediante conectores RCA o conectores de audio de 3,5 mm . [ 1 ] : 57-58 [ 2 ]

En cambio, el Datasette envía datos digitales directamente a la salida del conector. Esto produjo una serie de ondas cuadradas en el casete. Los datos se grabaron usando modulación por ancho de pulso , usando tres longitudes de pulso diferentes: corta, media y larga, que son temporizadas por el sistema. En los sistemas NTSC , el pulso corto era de aproximadamente 176 μs, 256 μs para el medio y 336 μs para el largo. [ 3 ] Debido a que las señales en última instancia se derivan del reloj del sistema, en los sistemas PAL estos eran ligeramente más largos: 183, 266 y 349 μs, respectivamente.

Cada bit de los datos originales se escribe utilizando el código Manchester , que garantiza una transición de 1 a 0 o de 0 a 1 para cada bit grabado. En la Datasette, los bits de datos se grababan en pares de señales. El "0" se escribe mediante un pulso de 256 μs y una pausa de 256 μs, seguidos de un pulso de 176 μs y una pausa de 176 μs, o medio-medio-corto-corto. El "1" invierte este proceso, corto-corto-medio-medio. Ambos bits, por lo tanto, consumen 864 μs. Además, se utiliza una serie de transiciones largo-largo-medio-medio para marcar el inicio de cada byte, y se añade un bit de paridad al final. En total, un byte de datos requiere 1184 bits de sincronización + ocho bits y un bit de paridad de 864, para un total de 8960 μs. Esto corresponde a una temporización de byte de aproximadamente 111 Hz, o unos 888 bits/segundo. Al grabarse en cinta, la histéresis natural de la cinta suaviza estas señales abruptas. La señal resultante, al escucharse en un reproductor de audio, suena como una serie de tonos cambiantes, alrededor de 5700 Hz para los cortos y 3900 Hz para los medios, que se alternan rápidamente.

Durante la reproducción, la señal no es digital nítida, sino una representación suavizada de la original. Para solucionar esto, un circuito adicional en la Datasette busca los flancos de la señal y envía una señal digital pura de vuelta al ordenador anfitrión. Esto también compensa otros efectos, como el estiramiento de la cinta y las ligeras diferencias en la velocidad de la cinta o del ordenador (como NTSC frente a PAL). Al cronometrar las transiciones de 0 a 1 o viceversa a medida que llegan, el ordenador puede determinar si está recibiendo primero un pulso corto o medio, y luego recrear los datos originales 1 o 0. Los programas se escriben dos veces en la cinta para la corrección de errores ; si se detecta un error al leer la primera grabación, el ordenador lo corrige con los datos de la segunda. [ 3 ]

El uso de un formato digital como este resuelve problemas comunes en los sistemas que utilizan pletinas de casete analógicas para el almacenamiento. Por ejemplo, estas pletinas incluyen sistemas de amplificación para aumentar o disminuir la señal original a un nivel adecuado para la grabación. Estos circuitos pueden presentar desfases, lo que obliga al usuario a ajustar el volumen de la pletina para compensar. Las diferentes pletinas tienen distintos niveles de grabación y pueden requerir ajustes. Además, dependiendo del tipo de conexión, la señal puede dividirse entre dos pistas, lo que dificulta su reconstrucción fiable. En el Datasette, los datos se graban directamente en la cinta en un canal seleccionado, sin necesidad de ajustes. Este tipo de grabación totalmente digital o casi digital era una característica de otros sistemas de casete para ordenadores domésticos , como el Atari Program Recorder [ 4 ] y el sistema HITS para ordenadores S-100 [ 5 ] . Gracias a su formato digital, el Datasette es más fiable que los sistemas de casete de datos puramente analógicos [ 3 ] [ 6 ] .

Sin embargo, también es muy lento. Aunque los bits se codifican a unos 900 bps, los espacios entre los bytes, el estilo de grabación por bloques y otros efectos reducen considerablemente la velocidad total a unos 50 bytes por segundo. Esto no era necesariamente inherente al esquema de codificación digital subyacente; el sistema HITS, muy similar, generalmente operaba al doble de esa velocidad. Esto dejaba al sistema con un considerable potencial de mejora, que posteriormente fue aprovechado por sistemas de terceros. [ 3 ]

El proceso de carga de Datasette

El Datasette se conecta al ordenador mediante un conector de borde propietario (Commodore 1530) o un conector mini-DIN (1531). La ausencia de señales de audio grabables en esta interfaz hace que el Datasette y sus clones sean las únicas grabadoras de casete compatibles con los ordenadores Commodore, hasta que los convertidores del mercado de accesorios permitieron el uso de grabadoras convencionales. El conector original del Datasette utiliza un conector de borde de PCB con un espaciado de 0,156 pulgadas (4,0 mm) [ 7 ] en el extremo del ordenador. Todas las señales de entrada/salida del Datasette son digitales, por lo que toda la conversión digital-analógica , y viceversa, se realiza dentro de la unidad. La alimentación también se incluye en este cable. La asignación de pines es tierra, +5 V CC , motor, lectura, escritura, detección de teclas. [ 8 ] La señal de detección monitoriza los botones de reproducción, rebobinado y avance rápido, pero no puede diferenciarlos. Un enclavamiento mecánico impide que se pulsen dos de ellos al mismo tiempo. La potencia del motor se obtiene de la fuente de alimentación de CC de 9 V no regulada del ordenador [ 9 ] a través de un circuito de transistores. [ 10 ] 

Los Datasettes suelen almacenar unos 100 kBytes por cada lado de 30 minutos . [ 11 ]

Cinta Turbo

Sin embargo, tras el lanzamiento de Datasette, apareció un software especial de cinta turbo que permitía una carga y guardado mucho más rápidos. La cinta utiliza un formato de grabación más compacto. [ 3 ] Este software se integró en la mayoría de las aplicaciones pregrabadas comerciales (principalmente juegos), además de estar disponible por separado para cargar y guardar los programas y datos caseros de los usuarios. Estos programas solo se utilizaron ampliamente en Europa, ya que el mercado estadounidense llevaba tiempo adoptando los discos. El uso de la cinta turbo y otros cargadores rápidos aumentó el almacenamiento en una cara de la cinta a aproximadamente 1000 kByte .

El llamado TurboTape es un ejemplo típico de estos sistemas. Si bien sigue utilizando modulación por ancho de pulso, emplea un sistema muy diferente para lograrlo. En lugar de comprobar si la primera mitad de los datos de bits presenta un retardo largo o corto en comparación con la segunda mitad, como ocurre con el formato original, TurboTape registra solo una transición por bit. En lugar de utilizar la transición anterior para medir el tiempo, establece un contador interno en el ordenador que va de 1 a 0. Si se recibe un 1 antes de que el contador haya completado la transición, entonces el pulso debe haber sido corto, lo que significa que es un 0. Si el temporizador llega a cero antes de recibir el 1, los datos originales son un 1. Esto no solo implica una transición por bit en lugar de dos, sino que también simplifica enormemente su implementación en software, permitiendo su uso con temporizadores mucho más cortos. [ 3 ]

Para mejorar aún más el rendimiento, TurboTape no utiliza un formato de paquete y escribe todos los datos como una única serie larga de bits, con una única suma de verificación al final del archivo. Esto también elimina la necesidad de los marcadores de bytes largos y los bits de paridad, mejorando aún más el rendimiento general. [ 3 ]

Codificación

Dentro del Datasette

Estándar

Para registrar datos físicos, se mide el cruce por cero de la señal analógica, desde voltaje positivo a negativo. [ 12 ] El tiempo resultante entre estos cruces positivos y negativos se compara con un umbral para determinar si el tiempo transcurrido desde el último cruce es corto, medio o largo. Nótese la menor amplitud para los periodos más cortos. [ 13 ]

Dentro del dispositivo de cinta, la señal del cabezal de lectura se introduce en un amplificador operacional (1) cuya señal de salida se filtra mediante CC . El amplificador operacional (2) amplifica la señal y la alimenta a un filtro RC. El amplificador operacional (3) vuelve a amplificar la señal, seguido de otro filtro de CC. El amplificador operacional (4) amplifica la señal recortando la señal sinusoidal . Los rieles positivo y negativo de todos los amplificadores operacionales están conectados a +5 V CC y GND . Por lo tanto, la señal recortada se ajusta a la ventana de nivel eléctrico TTL del paso de disparo Schmitt , que a su vez alimenta el puerto de casete digital. [ 14 ]

Un circuito en la unidad de cinta transforma la señal analógica en un 1 o 0 lógico, que luego se transmite a la computadora a través del conector de cinta . Dentro de la computadora, el primer adaptador de interfaz compleja (6526) del C64 detecta cuando la señal pasa de uno a cero. Este evento se denomina disparador y provoca una solicitud de interrupción . Este evento puede ser manejado por un código controlador o simplemente detectado comprobando el bit 4 de la ubicación $DC0D. Los puntos que disparan este evento están indicados por los círculos negros en la figura. [ 12 ]

Se utiliza una combinación de longitudes de pulso para codificar cuatro señales: [ 13 ]

  • 0, como corto seguido de medio
  • 1, como medio seguido de corto
  • marcador de byte, como largo seguido de medio
  • fin de datos, como largo seguido de corto

Debido a las diferencias de reloj entre las versiones PAL y NTSC, la duración de los pulsos también es diferente: 176, 256, 336 μs para NTSC; 183, 266, 349 μs para PAL. Cada byte en la grabación estándar está estructurado como marcador de byte + LSB...MSB + bit de paridad. [ 13 ] Como resultado, cada byte ocupa 4480 μs (NTSC), para una velocidad de datos de 223,2 bytes/s dentro de cada bloque de datos. El bloque de datos contiene estructuras adicionales como tonos de sincronización (bloques de pulsos cortos). [ 13 ] 

Los bits decodificados se leen en un registro de desplazamiento para convertirlos en bytes de 8 bits.

Cinta Turbo

La forma de onda resultante del almacenamiento de datos en Turbo Tape

Turbo Tape utiliza una codificación de bits diferente: el 0 se graba como un único pulso corto y el 1 como un único pulso medio, lo que duplica aproximadamente la densidad de bits. Tampoco hay una cabecera de byte especial. Una única suma de comprobación de 8 bits reemplaza la paridad por byte. [ 3 ]

Para que los ordenadores convencionales puedan leer una cinta turbo, estas cintas se preceden de un programa decodificador escrito en la codificación estándar. Los decodificadores pueden ocupar tan solo 10 bytes. El decodificador monitoriza la ubicación $DCOD para realizar su propia evaluación de la duración del pulso utilizando los temporizadores de los adaptadores de interfaz. [ 3 ]

Una vez decodificados los bits turbo, se introducen en un registro de desplazamiento (el orden de bytes depende del cargador utilizado para grabar la cinta) y se comparan continuamente con una secuencia especial de 8 bits. Esta secuencia de bits también puede considerarse un byte. Una coincidencia de secuencia de bits significa que el flujo está sincronizado por bytes. El primer byte con el que se compara se denomina byte de entrada . Si coincide, también se compara con el byte de sincronización . [ 12 ]

Un ejemplo: Turbo Tape 64 tiene un byte de inicio $02 (binario 00000010), un byte de sincronización $09 (binario 00001001) y una secuencia de sincronización posterior de $08, $07, $06, $05, $04, $03, $02, $01. [ 12 ]

Modelos

La unidad de casete C2N, con la forma del modelo Datasette original.
Caja de datos 1531

PET, VIC-20, C64/128

Existen al menos cuatro modelos principales del Datassette 1530/C2N:

  • La unidad de casete Sanyo M1540A modificada original , integrada en los primeros modelos de PET en 1977. Se trataba de una grabadora de cinta estándar tipo caja de zapatos a la que se le había quitado una esquina de la carcasa y se le habían modificado los componentes electrónicos; se instaló internamente una placa de circuito impreso de Commodore en lugar de los componentes electrónicos de Sanyo. Para disimular la marca Sanyo, Commodore simplemente colocó una insignia de Commodore sobre el logotipo original. [ 15 ]
  • La segunda unidad de datos integrada en el PET 2001: otro modelo estándar para el consumidor (vendido en algunos mercados como CCE CCT1020) modificado con una placa de circuito impreso de Commodore. Tapa de casete negra, cinco teclas blancas, sin contador de cinta, sin LED de GUARDADO [ 16 ]
  • Modelo de cuerpo negro con forma original, tapa de casete negra, cinco teclas negras, sin contador de cintas, sin LED de guardado.
  • Modelo de cuerpo blanco con forma original, tapa de casete negra, cinco teclas negras, con contador de cinta, sin LED de guardado.
  • Modelo de nueva forma con cuerpo blanco, tapa de casete plateada, seis teclas negras, con contador de cinta blanco LED SAVE en el lado izquierdo.
  • Modelo de nueva forma con cuerpo blanco, tapa de casete plateada, seis teclas negras, con contador de cinta y un LED rojo SAVE en el lado derecho.
  • Igual que lo anterior, pero con un patrón negro y el logotipo plateado de Commodore, seis teclas negras, contador de cinta y un LED rojo de GUARDADO en el lado derecho.

Los dos primeros modelos externos se fabricaron como periféricos PET y se inspiraron en la unidad de cinta integrada PET 2001. Los dos últimos se diseñaron y comercializaron para el VIC-20 y el C64. Todos los modelos 1530 son compatibles con todos esos ordenadores, así como con el C128 .

Además, algunos modelos incluían un pequeño orificio encima de las teclas para acceder al tornillo de ajuste de la posición azimutal del cabezal de cinta. De esta forma, se puede utilizar fácilmente un destornillador pequeño para realizar el ajuste sin necesidad de desmontar el chasis del Datassette.

Resulta confuso que el Datassette se vendiera en distintos momentos tanto como C2N DATASETTE UNIT Modelo 1530 como 1530 DATASSETTE UNIT Modelo C2N . Nótese la diferencia en la ortografía (una S frente a dos) utilizada en el embalaje original del producto. [ 17 ]

Al igual que los modelos Datasette, el formato de grabación es compatible con diferentes ordenadores; el VIC, por ejemplo, puede leer casetes PET. [ 18 ] [ 19 ]

C16/116 y Plus/4

Similar en apariencia física a los modelos 1530/C2N es el Commodore 1531 , diseñado para las computadoras Commodore 16 y Plus/4 . Este modelo incorpora un conector Mini-DIN en lugar del conector de borde de PCB. Puede utilizarse con una C64/128 mediante un adaptador, que Commodore suministraba con algunas unidades.

  • Modelo de nueva forma con cuerpo negro/gris oscuro, tapa de casete plateada, seis teclas gris claro, con contador de cintas y un LED rojo de GUARDADO.

Popularidad

Uno de los pocos clones, un modelo Phonemark 4403.

El Datasette fue más popular fuera que dentro de los Estados Unidos. US Gold , que importaba juegos de computadora estadounidenses a Gran Bretaña, a menudo tenía que esperar hasta que se convirtieran de disco porque la mayoría de los propietarios británicos de Commodore 64 usaban cinta, [ 20 ] [ 21 ] mientras que la revista estadounidense Compute!'s Gazette informó que para 1983 "el 90 por ciento de los nuevos propietarios de Commodore 64 compraron una unidad de disco con su computadora". [ 22 ] Computer Gaming World informó en 1986 que el software británico basado en casete había fracasado en los Estados Unidos porque "el 97% de los sistemas Commodore en los EE. UU. tienen unidades de disco"; [ 23 ] por el contrario, MicroProse informó en 1987 que el 80% de sus 100 000 ventas de Gunship en el Reino Unido fueron en casete. [ 24 ] En los Estados Unidos las unidades de disco se convirtieron rápidamente en estándar, a pesar de que el 1541 costaba aproximadamente cinco veces más que un Datasette. En la mayor parte de Europa, el Datasette fue el soporte preferido durante varios años después de su lanzamiento, aunque las unidades de disquete ya estaban ampliamente disponibles. Los casetes de audio, económicos y de fácil acceso, convirtieron al Datasette en una buena opción para el mercado doméstico de ordenadores con presupuestos ajustados.

Véase también

Referencias

  1. "La interfaz de casete del Apple II" . Apple Orchard . Vol.  2, n.º  1. International Apple Core. Primavera de 1981. págs.  57-58. ISSN 0277-1950 . OCLC 647837472 vía Internet Archive .  
  2. Friedman, Herb (febrero de 1983). "Los cinco ordenadores más amigables". Popular Mechanics . pág. 97. 
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 De Ceukelaire, Harrie (febrero de 1985). "Cómo funciona TurboTape" . Compute! . pág. 112 . Recuperado el 30 de octubre de 2013 . 
  4. Crawford, Chris (1982). De Re Atari . Atari. pág. 182. 
  5. Ogdin, Jerry (septiembre de 1975). "Sistema de cintas de intercambio para aficionados" (PDF) . Popular Electronics . págs. 57–61 . 
  6. Waite, Mitchell; Lafore, Robert; Volpe, Jerry (1985). «Periféricos: pantallas, unidades de disco, impresoras y más» . El libro oficial del ordenador personal Commodore 128. Howard W. Sams & Co. págs. 11–32 . ISBN  0-672-22456-9.
  7. Rupert, Dale (julio de 1987). "Informe Rupert: Las computadoras al mando" . Ahoy! Nueva York: Ion International. pág. 32. ISSN 8750-4383 . Consultado el 12 de abril de 2018 .  
  8. pinouts.ru - Diagrama de pines del casete C64 , 15/01/2012
  9. Guía de referencia del programador de Commodore 64. West Chester: Commodore Business Machines. 1984. Diagrama esquemático de Commodore 64. ISBN 0-672-22056-3. Consultado el 12 de abril de 2018 .
  10. SAMS Computerfacts CC4: Computadora: Commodore 64. Indianápolis: Howard W. Sams. 1984. pág. 2. 
  11. "Información básica sobre el Comodoro" .
  12. 1 2 3 4 "Cómo funcionan las cintas Commodore" .091205 wav-prg.sourceforge.net
  13. 1 2 3 4 "Codificación de Datassette - C64-Wiki" . www.c64-wiki.com .
  14. Manual de servicio del Datasette modelo C2N/1530/1531, preliminar, octubre de 1984 PN-314002-02
  15. Zimmerman, Bo. "cbm-trivia-13.txt" .
  16. Abril, Editora (26 de octubre de 1973). «Revista Placar» . Editora Abril . Consultado el 27 de junio de 2017 a través de Google Books.
  17. Bo Zimmerman. "Commodore Datasettes" . Commodore Gallery . Consultado el 20 de abril de 2012 .
  18. Thornburg, David D. (abril de 1981). "El Commodore VIC-20: un primer vistazo" . Compute!. pág. 26. 
  19. Butterfield, Jim (abril de 1981). "Consejos para dueños de mascotas: Cómo ser un experto en VIC" . Compute! N.° 11, pág. 34.  
  20. Anderson, Chris (junio de 1985). "En la cima de la mina de oro estadounidense" . Zzap!64 (entrevista). págs. 46–48 . Recuperado el 26 de octubre de 2013 . 
  21. Pountain, Dick (enero de 1985). "The Amstrad CPC 464" . BYTE . págs. 401. Consultado el 27 de octubre de 2013 . 
  22. Halfhill, Tom (dic. 1983). "Notas del editor" . Compute!'s Gazette (editorial). pág. 6. Consultado el 6 de febrero de 2016 . 
  23. Wagner, Roy (agosto de 1986). "The Commodore Key" . Computer Gaming World . pág. 28. Consultado el 1 de noviembre de 2013 . 
  24. Brooks, M. Evan (noviembre de 1987). "Titanes del mundo de los videojuegos / MicroProse" . Computer Gaming World . pág. 16. Consultado el 2 de noviembre de 2013 . 
  • Unidades de cinta Commodore similares
  • Fotos de Datasette
  • Descripción del formato de cinta con utilidades de conversión y código.
  • El proyecto C2N232 consiste en construir un adaptador de hardware y un programa de software para archivar archivos de Commodore Datasette en un ordenador moderno.
  • Página principal de DC2N archivada el 17/06/2019 en Wayback Machine . Proyecto de reemplazo digital de C2N.
  • Modelo Sketchup del Commodore Datasette 1530. Modelo Sketchup del Commodore Datasette 1530.