Rejestrator programu Atari
Atari Program Recorder to dedykowane urządzenie Atari do przechowywania danych na taśmie magnetycznej dla 8-bitowej rodziny komputerów domowych Atari . Oryginalny 410 został wprowadzony na rynek wraz z komputerami Atari 400 i 800 w 1979 roku. 1010 był mniejszym modelem wprowadzonym w celu dopasowania do stylizacji serii XL wydanej w 1983 roku. XC12 z 1986 roku pasował do serii XE i był sprzedawany głównie w Europie Wschodniej i Ameryka Południowa. Od czasu do czasu wprowadzano również niewielkie odmiany wszystkich tych modeli.
Szybkość transmisji danych wynosiła nominalnie 600 bps, ale prosta korekcja błędów i krótkie przerwy między wynikowymi pakietami nieco ją obniżyły. Ostatecznie jego szybkość była mniej więcej dwukrotnie większa niż w przypadku formatów używanych przez Commodore Datasette lub TI-99/4 . Na niektórych rynkach, gdzie rejestrator programów był jedynym ekonomicznym rozwiązaniem pamięci masowej, opracowano oparte na oprogramowaniu tryby o wysokiej wydajności, które działały ponad trzy razy szybciej i nawet cztery razy szybciej po prostych modyfikacjach sprzętowych.
Dyski miały kilka funkcji, które nie są powszechnie spotykane na innych platformach. Sterownik urządzenia systemowego obsługiwał format oparty na pakietach z sumami kontrolnymi do wykrywania błędów, w przeciwieństwie do braku wykrywania błędów lub używania sum kontrolnych całego pliku. Sterownik zawierał osobne formaty dla danych binarnych i bardziej złożonych danych, których przetwarzanie wymagało dłuższego czasu. Lewy kanał audio mógłby być używany do przesyłania dźwięku do telewizora , który mógłby być używany do dostarczania muzyki podczas okresu ładowania lub w sterowanych programowo systemach instrukcji wspomaganych komputerowo .
Projekt fizyczny
Oryginalne modele 400 i 800, wprowadzone na rynek w 1979 roku, były umieszczone w wytrzymałych plastikowych obudowach w kolorze beżowym, a seria komputerowych urządzeń peryferyjnych została wypuszczona na rynek, aby pasowały do tego projektu. Oryginalny 410 był zmodyfikowanym magnetofonem Sears model 799.21672500 Solid State Cassette Recorder z japońskim mechanizmem firmy Bigston. Była to stosunkowo duża jednostka i była wyjątkowa w tej linii, ponieważ posiadała metalowy uchwyt do przenoszenia, który wysuwał się z przodu jednostki, identycznie jak jej odpowiednik Sears. Zostało to zastąpione przez nieco mniejszą i bardziej zaokrągloną jednostkę około 1981 roku, wykorzystującą nowy mechanizm firmy Transtek lub Chelco Sound w Hongkongu.
Wydanie 600XL i 800XL w 1983 r. Doprowadziło do przepakowania systemu w znacznie mniejszej formie, 1010. Nowy model wykorzystywał czarno-biało-srebrną stylistykę nowych maszyn i otrzymał numer w nowej serii 1000 numery urządzeń. Wykonano dwie wersje, jedną wykorzystującą mechanizm Chelco, a drugą Sanyo . Można je odróżnić po kolorowej naklejce wewnątrz wnęki na napęd, Chelco użyło srebrnego, a Sanyo pomarańczowego.
Kiedy seria XE została wypuszczona, były one początkowo sprzedawane na istniejących rynkach, a Atari wprowadziło do nich szereg akcesoriów w stylu XE. Doprowadziło to do wprowadzenia XC11 w Wielkiej Brytanii około 1986 roku, które są zasadniczo późniejszymi modelami 410 w nowej srebrno-szarej kolorystyce XE. Wydaje się, że wyprodukowano tylko niewielką liczbę, ponieważ do tego czasu dyskietki były już prawie powszechne w Stanach Zjednoczonych i większości Europy.
Linia XE była później sprzedawana głównie w Europie Wschodniej, Ameryce Południowej i na innych rynkach, na których wcześniej nie było tanich komputerów domowych . Rynki te pozostawały bardzo wrażliwe na koszty, a magnetofon kasetowy był nadal opłacalnym systemem. Większość zestawów z tej epoki to wariacje na temat XC12, wykorzystujące mechanizm Phonemark PM-4401A, tę samą jednostkę co Commodore Datasette . Miał rozmiar między 410 a 1010 i był sprzedawany na wszystkich rynkach Atari. Wyprodukowano również kilka wersji XC12 na określone rynki, różniących się przede wszystkim etykietami. W Polsce można je było spotkać jako XCA12 lub CA12. Późniejsza modyfikacja doprowadziła do XL12 i XC13, sprzedawanych w Polsce, Czechach i na Słowacji.
Wszystkie wersje były mechanicznie podobne. Wszyscy używali podnoszonych drzwiczek na górze do wkładania taśmy. Zastosowano kawałek jasnopomarańczowej lub srebrnej taśmy za okienkiem taśmy, aby aktualna pozycja taśmy była lepiej widoczna. 410 miał wtyczkę zasilania i wewnętrzny zasilacz, 1010 korzystał z zewnętrznego zasilacza i wtyczki pierścieniowej z tyłu obudowy, a modele XC12 i nowsze były zasilane kablem SIO. 1010 dodał czerwoną diodę LED z przodu, aby wskazać włączenie zasilania, podczas gdy XC12 nie miał diody LED zasilania, ale dodał jedną na górze, która świeciła podczas pisania.
Kilka innych firm wyprodukowało kompatybilne napędy dla maszyn Atari, w szczególności komputerowy rejestrator danych Compu-Mate firmy General Electric , kasetę komputerową Taihaho oraz szereg interfejsów, które umożliwiały użycie dowolnego magnetofonu innej firmy.
Projekt elektryczny
8-bitowe maszyny z rodziny Atari były wyposażone w zaawansowany (jak na tamte czasy) system wejścia/wyjścia Atari SIO . Urządzenia zwykle miały porty wejściowe i wyjściowe, które umożliwiały połączenie szeregowe wielu urządzeń w jeden port na komputerze hosta. Większość urządzeń była „inteligentna”, nasłuchując poleceń wysyłanych przez strumień danych w celu uzyskania instrukcji dotyczących własnego numeru urządzenia. Na przykład stacja dyskietek Atari 810 zawierała MOS 6507 , który obserwował wysyłanie poleceń do numeru urządzenia wybranego za pomocą przełączników z tyłu napędu.
Napęd kasetowy miał być urządzeniem znacznie tańszym, co wyeliminowało możliwość bycia inteligentnym. Zamiast tego, w przeciwieństwie do innych urządzeń używanych z SIO, system kasetowy wykorzystywał kilka dedykowanych pinów w porcie SIO, które bezpośrednio sterowały napędem. Obejmowały one pin 8, MOTOR, który włączał i wyłączał silnik napędu taśmowego, oraz pin 11, AUDIOIN, który przepuszczał dźwięk nagrany na lewym kanale audio do systemu. Dane zostały odczytane i zapisane w prawym kanale audio przy użyciu standardowych pinów danych, pin 3, DATAIN i pin 5, DATAOUT.
Ponieważ nie było możliwości dekodowania poleceń ani wybierania urządzeń, każdy pojedynczy komputer hosta mógł obsługiwać tylko jeden dysk. Zostało to wymuszone przez pozostawienie portu łączenia łańcuchowego na magnetofonach, zmuszając go do bycia ostatnim urządzeniem w łańcuchu SIO. Wyjątkiem był 1010, który zawierał drugi port i pozwalał na łączenie łańcuchowe.
Format danych
System wykorzystywał kluczowanie z przesunięciem częstotliwości (FSK) do przechowywania danych na taśmach. Podczas zapisywania danych POKEY został skonfigurowany tak, że jeden z jego czterech kanałów wytwarzał 5327 Hz dla znaku, a drugi 3995 Hz dla przestrzeni, podczas gdy trzeci kanał był ustawiony na 600 Hz i używany jako zegar. Dane wysyłane do sterownika urządzenia kasetowego przełączały, który z dwóch tonów był odtwarzany do DATAOUT, gdy był mierzony przez zegar. Każdy bajt był poprzedzony bitem spacji i dodany znakiem. Odczytu dokonywały dwa filtry wąskopasmowe w samym napędzie, które generowały sygnał wyjściowy po usłyszeniu odpowiedniego tonu. Podczas odtwarzania dwa wyjścia włączały i wyłączały DANE, które były automatycznie interpretowane przez POKEY i przekształcane w serię bajtów do przechowywania.
Podczas gdy większość systemów tamtej epoki zapisywała bajty danych bez określonego ogólnego formatu, sterownik Atari używał prostego formatu pakietowego , aby pomóc w wykrywaniu błędów . Dane zostały podzielone na pakiety po 128 bajtów, a następnie wysłane na taśmę z trzema bajtami nagłówka i jednym sumy kontrolnej na końcu, więc cały pakiet miał długość 132 bajtów. Pierwsze dwa bajty to 01010101 01010101, używane do odzyskiwania zegara przez POKEY w celu rozwiązania problemu rozciągania taśmy i innych typowych problemów w systemach kasetowych. Następny bajt, bajt kontrolny, określał, czy pakiet miał pełne 128 bajtów danych, mniej niż to, czy też był specjalnym znacznikiem końca pliku (EOF). Tylko pakiet bezpośrednio poprzedzający EOF mógł być w krótszym formacie, z liczbą wykorzystanych bajtów umieszczoną w bajcie poprzedzającym sumę kontrolną końca pakietu. Zarówno krótki pakiet, jak i pakiet EOF zostały uzupełnione do pełnych 132 bajtów.
Pomiędzy pakietami system w sposób ciągły odtwarzał dźwięk znacznika, z krótkim dźwiękiem zapisu przed nagraniem i przerwą po nagraniu o zmiennej długości, które są znane jako InterRecord Gap (IRG). Sterownik obsługiwał dwa tryby zapisu. W trybie Short IRG, IRG trwało około 0,25 sekundy. Ten tryb był używany do większości transferów, pozostawiając komputerowi wystarczająco dużo czasu na obliczenie sumy kontrolnej i potencjalne zatrzymanie dysku, jeśli suma kontrolna się nie powiedzie. Drugi tryb, Normal IRG, odtwarzał 3-sekundową przerwę między pakietami. Ten czas został wybrany, aby mieć pewność, że dysk może zostać zatrzymany i uruchomiony ponownie bez przekroczenia następnego pakietu.
Normalny IRG miał umożliwić komputerowi wykonanie bardziej złożonego przetwarzania danych, umożliwiając mu zatrzymanie transferu, a tym samym dając mu dowolną potrzebną ilość czasu. Normalny IRG nie był szeroko stosowany, jedynymi znanymi przykładami były ładowanie programów w języku asemblera w formacie ATASCII oraz znacznie rzadziej używana możliwość ładowania i przechowywania języka programowania BASIC jako tekstu. W przypadku przechowywania jako tekst każdy wiersz musiał zostać wczytany, a następnie przekonwertowany do formatu tokenizowanego, co mogło zająć trochę czasu. Ogólnie rzecz biorąc, programy BASIC były zamiast tego przechowywane w postaci tokenizowanej, którą można było odczytywać i zapisywać jako dane binarne przy użyciu Short IRG.
Bootowanie z taśmy
W systemie brakowało jakiegokolwiek zdefiniowanego formatu pliku dla plików ogólnego przeznaczenia, ale zdefiniowano format pliku dla kaset startowych. Składało się to z pojedynczego dodatkowego pakietu na początku pliku, wykorzystującego tylko pierwsze sześć bajtów ładunku i wypełniającego resztę pakietu zerami. Pierwszy z tych bajtów był niewykorzystanym wypełniaczem. Drugi bajt zawierał liczbę pakietów w pliku, umożliwiając do 255 pakietów lub 32 kB danych. Następne dwa bajty określały początkową lokalizację, w której należy umieścić dane w pamięci, a ostatnie dwa zawierały lokalizację, do której należy przeskoczyć, aby rozpocząć działanie programu.
Gdy system był uruchamiany z wciśniętym klawiszem Start , komputer próbował uruchomić kasetę. Spowoduje to odtworzenie dźwięku w głośniku telewizora, aby wskazać, że komputer jest gotowy, w którym to momencie użytkownik naciska przycisk Odtwórz na dysku, a następnie naciska dowolny klawisz na klawiaturze, aby wskazać, że dysk jest gotowy. Następnie system zażądałby rozpoczęcia odtwarzania linii MOTOR, czytając z taśmy przez maksymalnie 35 sekund w poszukiwaniu pakietu nagłówka. Jeśli nie został znaleziony lub został znaleziony inny typ pakietu, zgłaszany był błąd.
Wykorzystanie dźwięku i CAI
Kolejną cechą portu Atari SIO był pin AUDIOIN, który był podłączony do lewego kanału kasety. Umożliwiło to nagrywanie dźwięku na kanale, a następnie odtwarzanie przez telewizora . Pierwotnie był używany z serią kaset z instrukcjami wspomaganymi komputerowo (CAI), które były sprzedawane przez Atari, a później przez strony trzecie. Czasami był również używany na kasetach startowych w celu dostarczania muzyki podczas ładowania programu.
W przypadku CAI do sterowania odtwarzaniem zastosowano prosty protokół. Każda sekcja audio została oznaczona krótkim tonem znaku, 5327 Hz. Powiązany program włączałby następnie linię MOTOR, aby rozpocząć odtwarzanie, a następnie odczytywał dane, dopóki nie zobaczył serii jedynek na POKEY. W tym momencie program ponownie zatrzyma kasetę i wejdzie w interakcję z użytkownikiem. Było to zwykle używane do zatrzymywania się i zadawania pytań wielokrotnego wyboru przed przejściem do następnej sekcji audio.
Atari postrzegało rynek CAI jako potencjalne wejście na rynek edukacyjny, tworząc ramię edukacyjne i produkując serię taśm na wczesnym etapie historii systemu. Najbardziej znanym z nich był States and Capitals , prosta gra quizowa, która stała się tematem kilku reklam telewizyjnych Atari.
Wydajność
Podstawowa szybkość sygnalizacji systemu wynosiła 600 bps, ale występowały dodatkowe narzuty spowodowane przerwami między rekordami i strukturą pakietów. Zmniejszyło to nieco efektywną stopę procentową, być może do 550 pb. Wypada to korzystnie w porównaniu z podobnymi systemami z tamtej epoki, takimi jak 300 bps Kansas City Standard lub formaty używane w TI-99/4 lub Commodore Datasette , które miały podobne szybkości sygnalizacji jak Atari, ale zapisywały wszystkie dane dwukrotnie jako mechanizm korekcji błędów i miały zatem efektywne stopy procentowe bliższe 300 pb.
Na rynkach, na których kaseta była jedynym ekonomicznym nośnikiem danych, wydajność systemu stanowiła poważny problem. Doprowadziło to do szerokiej gamy aktualizacji oprogramowania i sprzętu w celu poprawy wydajności. Jednym z najbardziej znanych był system Turbo 2000 z Czechosłowacji, który zwiększył podstawową szybkość transmisji danych XC12 do 2270 bps, czyli prawie cztery razy szybciej niż oryginalny standard.
W 1983 roku Carl Evens opublikował krótką notatkę na temat sposobów poprawy niezawodności odczytu danych z pokładów. Pełniejsza obróbka pojawiła się w Antic w lutym 1984. Obejmowała ona wymianę dwóch rezystorów, po jednym w filtrach wysokiej i niskiej częstotliwości. Zmniejsza to szerokość ich odpowiedzi częstotliwościowej w kształcie krzywej dzwonowej i eliminuje wszelkie nakładanie się, w którym sygnał mógłby generować sygnał wyjściowy w obu kanałach.
Notatki
Cytaty
Bibliografia
- Crawford, Chris ; Zwycięzca, Lane; Cox, Jim; Chen, Amy; Dunion, Jim; Pitta, Kathleen; Fraser, Bob; Makreas, Gus (1982). De Re Atari . Atari.
- Obecny, Michael (12 października 2021). „Komputery Atari 8-bitowe” .
- Evans, Carl (luty 1984). „Mod 410 Hi-Rel” . antyczny . s. 76–77.