ZX

TZX Duino


Bevezetés.

A 70-es évek végén, és a 80 -as évek elején, a 8 bites számítógépek otthoni háztartásokban történő megjelenésének fontos feltétele volt, az akkor még rendkívül drágának mondható, és újdonságnak számító technológia megfizethető árkategóriába kerüljön. A költségek redukálása érdekében a speciális perifériák használata helyett, hétköznapi, az otthonokban megtalálható műszaki eszközöket használtak. Úttörő szerepet játszott ebben Steve Wozniak és Steve Jobs is akik az Apple 1 -hez nem biztosítottak semmilyen perifériát. Monitor helyett TV készülék, adattárolásra pedig szalagos magnetofont lehetett használni. Talán innen is származik a 8 bites korszakra jellemző TV és kazettás magnó, mint periféria.

A mágnesszalagos adattárolás és problémái.

A 8 bites számítógépek memória kapacitása KBájt -okban mérhetőek. A legegyszerűbb módja a programok és adatok tárolásának az, ha memória adott részének tartalmát sorosan, bitenként kiolvassuk, olyan sebességgel, ami hangfrekvenciás tartományba esik, így a lejátszott bitek-ből létrejött digitális hangot valamilyen hangrögzítővel rögzítjük. Ha a rögzített hangot visszajátsszuk, és a soros vonalon szinkronban visszaolvassuk, a kimentett program visszatölthető a memóriába. Mivel az adatmennyiség nem jelentős, a felvétel és a visszajátszás időtartama is elfogadható mértékű. Legalábbis annak idején ez elfogadott volt. A technikával több probléma is volt. Mivel a digitális jel négyszög formájú, a magnetofonok a jelet erősen torzítják. Ez annak tudható be, hogy a magnetofonok hangrendszere szinuszos jelre van tervezve, illetve számos szűrőtaggal vannak ellátva, amik bizonyos frekvenciákon szűrik illetve erősítik a jelet. A hangrendszer által módosult jelet visszajátszva, már korán sem az a tiszta négyszög jel jelent meg a magnetofonok kimenetén, mint amit a számítógép küldött ki felvételkor. A számítógépek típustól függően képesek bizonyos mértékig tolerálni a jeltorzulást, azonban gyakran hibás volt a programok visszatöltése. További probléma, hogy a szalagok minősége is erősen változó volt, viszonylag könnyen megsérültek. A kazettás egységben a szalagpálya nagyon könnyen elállítódott, ami egy normál hang kazetta lejátszásakor nem volt feltűnő, azonban a számítógépek ezt már nem tudták tolerálni. További problémákat okoztak a mechanikák kopása, elállítódása is. Látható, hogy hiába tekinthető a mágnesszalagos tárolás rendkívül megbízhatónak, a közönséges szalagos magnók csak erősen korlátozottan voltak képesek ellátni ezt a feladatot, és rendkívül megbízhatatlan módon. Bizonyos esetekben, pl. ZX széria, külön probléma volt, hogy a számítógépek viszonylag nagy jelszintet követeltek meg betöltéskor, amit sok magnó nem volt képes biztosítani. Egyes gyártók, mint pl. a Commodore, saját cél magnetofont használt, amivel sokkal stabilabbá vált a szoftverek tárolása és visszajátszása, azonban a sokszor fellépő mechanikai problémákat még ezekkel az eszközökkel sem lehet megoldani, emlékezzünk csak a körülményes fejbeállításokra.

Adattárolás korszerű eszközökkel.

Manapság az előzőkben említett problémák már a múlté, az adattároláshoz nagyságrendekkel stabilabb és megbízhatóbb eszközöket tudunk használni. Számos projekt született már arra, hogy például merevlemezt, vagy éppen memóriakártyát illesszünk közvetlenül a gépekhez. Sajnos ez általában nem egyszerű eset, illetve sokszor még a számítógépet is át kell alakítani. Ha valaki nem szeretne ilyen mértékű átalakítást vagy bővítést eszközölni, vagy egyszerűen csak a kazettákat szeretné kiváltani valamilyen más adattárolóra, akkor ez a cikksorozat nekik szól. A jelenleg egyik legelterjedtebb eszköz az SD kártya. A fizikailag kis méretű kártyákon több 10GB adat is tárolható, így a pár 10 KB mérető programok tömkelege fér el rajtuk. Kézenfekvő tehát az, hogy a feladatra SD kártyát használjunk.

 A cikkek és projektek célja.

A feladat adott tehát, és az eszköz is kiválasztásra került. A projektek azt célozták meg, hogy olyan eszközt hozzunk létre, amik képesek SD kártyáról visszatölteni a programokat, olyan módon, hogy a gépeket ne kelljen semmi módon módosítani. Az eszközök az SD kártyáról egyfajta szimulációval le tudják “játszani” a fájlokat, és olyan formátumú kódot állítanak elő, amit a számítógépek képesek betölteni, ugyan úgy, mint ha kazettáról töltenék be a programokat. A cikkekben szereplő eszközök nagyon hasonló felépítésűek, és működésűek, csupán abban térnek el egymástól, hogy különböző típusú gépekhez lehet őket használni. Fontos megemlítenem, hogy a projektek nem a saját projektjeim, így nem is az én érdemem, csupán az Interneten fellelhető forrásokból létrehozott készülékek építésének bemutatásai. A cél inkább az, hogy a vállalkozó szellemű hobbisták részére nyújtsak segítséget ezekkel az anyagokkal.

A TZX duino.

A TZX duino alapja az Audiotape nevezetű eszköz. Az eredeti Audiotape nem volt más, mint egy wav lejátszó, azonban ez bármilyen más lejátszóval is megoldható lenne. A TZX viszont képes más, kifejezetten számítógép kazetta image fájlok közvetlen lejátszására. Tovább, a beépített erősítőjének köszönhetően elég nagy kimeneti jelszintet képes nyújtani, ami nem utolsó, főleg a ZX gépek esetén.

Technikai adatai:

  • Processzor, vezérlő: Arduino nano
  • Kimeneti audio teljesítmény: ~1W
  • Tápfeszültség: 5V
  • Támogatott fájlrendszer: FAT16-32
  • Támogatott fájltípusok: CDT – Amstrad; TZX – ZX Spectrum; P – ZX80-81; CAS – MSX, HT, TVC
  • Doboz: 3D nyomtatóval nyomtatva

Fájlok:

Nyomtatott áramköri lap.

A nyákot laminálásos technológiával készítettem, kétoldalas panelon. A fólia nyomatokat kinyomtattam lézer nyomtatóval műnyomó papírra, majd rálamináltam a kétoldalas nyáklemezre. Hidrogén peroxidos oldattal kimarattam, kifúrtam, majd jöhetett az alkatrészek beültetése.

A maratás utáni nyers nyáklemez.

Az alkatrészek beültetésénél figyelni kell arra, hogy a nyák kétoldalas, azonban az otthoni kivitel miatt furatgalvanizálás nem történt. Ezért azokon a forrpontokon, ahol mindkét oldalon van érintkezés, mindkét oldalról be kell forrasztani az alkatrészeket. Sajnos emiatt az esztétika némi csorbát szenved, de még mindig jóval gazdaságosabb így, mint ha legyártattam volna. Természetesen nagyobb darabszám esetén már érdemesebb a nyáklemezeket legyártatni, főleg azért, mert a gerber állományok is rendelkezésre állnak.

A kész, beültetett panel.

A beültetett panelt ezután összekötöttem az LCD kijelzővel, felcsavaroztam a távtartókat, majd az LCD kijelzőt is a távtartókra. Így egy komplett kis készüléket kaptunk, igaz még kicsit meztelenül.

A firmware.

A firmware beégetéséhez szükséges egy installált Arduino IDE program. A firmware beégetésére most külön nem térnék ki, a fájlok között megtalálható az eredeti leírás, igaz Angol nyelven. A lényeg, hogy a megfelelően csatlakoztatott Arduino -ba tudjuk a fejlesztőrendszerrel feltölteni a programot. A firmware tartalmazza a szükséges függvényeket is, melyeket a “felhasználó/Dokumentumok/Arduino/libraries” könyvtárba kell bemásolni, a helyes fordításhoz. A fordítás során több hibaüzenetet is kapunk, amit nyugodtan hagyhatunk figyelmen kívül, mert ettől a TZX-Duino -nk még működni fog.

Hibák.

Persze most sem úsztam meg hiba nélkül. Miért is lenne jó elsőre. Eleinte nem értettem mi a baj, mert hiába töltöttem fel a firmware -t, látszólag nem indult a kütyü. Aztán arra kezdtem gyanakodni, hogy valami a kijelző meghajtással lehet. Levettem a kijelzőt, és ellenőriztem az adatvonalakat. A tápok biztosan rendben voltak, mivel a háttérvilágítás működött, illetve a kontrasztot is be tudtam állítani. A műszeres ellenőrzés során rá is jöttem a bajra, testzárlatos volt az egyik adatláb. Ez egy pici, csak mikroszkóp alatt látható maratási hiba volt. A fene. Újra összeraktam a készüléket, és újabb teszt. Most már indult, volt kijelzés. A következő az volt, hogy kerestem egy SD kártyát, leformáztam FAT -ra, majd bele a készülékbe. Sajnos a TZX nem látta. Újabb kártya, újabb teszt, ezt sem látja. Grrr… Kezdtem morcos lenni. 🙂
Szóval újra szétkaptam a TZX -et, és elkezdtem méregetni az SD kártya foglalat lábait. És mit ad Isten? Itt is volt egy testzárlat. Ez már az én hibám volt, (a másik is persze) egy forrasztási hiba. Szerencsére ez volt az utolsó hiba, ez után a készülék remekül működött már.

Teszt.

Az első tesztet az éppen nem rég elkészült ZX-97 -el végeztem, illetve egy fejhallgatóval. Nos, azt kell mondjam, jó hangos a kütyü. A teszt teljes sikert mutatott, a jelszintre egyébként is érzékeny ZX hibátlanul betöltött több programot is az eszközről. Előtte hagyományos magnóról kész küszködés volt, most viszont mondhatom, hogy 100% volt a hiba nélküli betöltés aránya.

Betöltés közben…

A burkolat.

A készülék burkolatát 3D nyomtatóval nyomtattam ki, melyhez az STL állományok itt találhatóak.

A végeredmény.

Hagyj üzenetet