Comodoro 1541

Comodoro 1541

La segunda versión más común de la unidad de disco Commodore 1541, que utiliza un mecanismo de unidad Newtronics
Fabricante	Máquinas comerciales Commodore
Tipo	Unidad de disquete
Fecha de lanzamiento	1982 [1] ( 1982 )
Precio de introducción	US$399 (equivalente a $1,260 en 2023)
Interrumpido	1993 [1]
Medios de comunicación	Disquete DD de 5¼"
Sistema operativo	Versión 2.6 de CBM [2]
UPC	MOS 6502 a 1 MHz [1]
Memoria	2 KB de RAM, 16 KB de ROM [1]
Almacenamiento	170 KB [2]
Conectividad	Serie propietaria de Commodore IEEE-488 0,4 KB/s [2]
Fuerza	100, 120, 220 o 240 V 50/60 Hz 25 W (30 W máx.) [1]
Compatibilidad con versiones anteriores	Comodoro 64 , VIC-20 [2]
Predecesor	Comodoro 1540
Sucesor	Comodoro 1570 y 1571
Relacionado	Commodore 2031 , 4040 y 1551

El Commodore 1541 (también conocido como CBM 1541 y VIC-1541 ) es una unidad de disquete fabricada por Commodore International para el Commodore 64 (C64), el ordenador doméstico más popular de Commodore . La unidad de disquete más conocida para el C64, la 1541, es una unidad de un solo lado de 170 kilobytes para discos de 5¼". La 1541 siguió directamente a la Commodore 1540 (pensada para el VIC-20 ).

La unidad de disco utiliza grabación codificada por grupos (GCR) y contiene un microprocesador MOS Technology 6502 , que funciona como controlador de disco y procesador de sistema operativo de disco integrado . La cantidad de sectores por pista varía de 17 a 21 (una implementación temprana de grabación de bits de zona con 4 zonas de velocidad angular constante ). El sistema operativo de disco integrado de la unidad es CBM DOS 2.6 .

El precio del 1541 en su lanzamiento era de menos de 400 dólares . Un C64 con un 1541 costaba unos 900 dólares, mientras que un Apple II sin unidad de disco costaba 1.295 dólares. Las primeras unidades 1541 producidas en 1982 tenían una etiqueta en el frente que decía VIC-1541 y una carcasa de color blanquecino a juego con la VIC-20. En 1983, el 1541 cambió a la familiar carcasa beige y una etiqueta frontal que decía simplemente "1541" junto con rayas de arco iris a juego con el Commodore 64.

En 1983, un 1541 se vendía por 300 dólares o menos. Después de una guerra de precios de ordenadores domésticos instigada por Commodore, el C64 y el 1541 juntos costaban menos de 500 dólares. ^{[ cita requerida ]} La unidad se hizo muy popular y difícil de encontrar. La empresa dijo que la escasez se produjo porque el 90% de los propietarios de un C64 compraron el 1541 en comparación con su expectativa del 30%, pero la prensa habló de lo que Creative Computing describió como "una tasa de devolución absolutamente alarmante" debido a los defectos. La revista informó en marzo de 1984 que recibió tres unidades defectuosas en dos semanas, ^[3] y Compute!'s Gazette informó en diciembre de 1983 que cuatro de las siete unidades de la revista habían fallado; "COMPUTE! Publications necesita urgentemente unidades 1541 adicionales para uso interno, pero no podemos encontrar ninguna para comprar. Después de numerosas llamadas telefónicas durante varios días, pudimos localizar solo dos unidades en todo el territorio continental de los Estados Unidos ", supuestamente debido al intento de Commodore de resolver un problema de fabricación que causaba las numerosas fallas. ^[4]

Los primeros 1541 (de 1982 a 1983) tienen un mecanismo de expulsión por resorte ( unidad Alps ) y los discos a menudo no se liberan. Este estilo de unidad tiene el apodo popular de "unidad Toaster", porque requiere el uso de un cuchillo u otro objeto delgado y duro para sacar el medio atascado, ^{[ cita requerida ]} como una tostada atascada en una tostadora real . Esto se solucionó más tarde cuando Commodore cambió el proveedor del mecanismo de la unidad ( Mitsumi ) y adoptó el mecanismo de palanca abatible Newtronics, mejorando enormemente la confiabilidad. Además, Commodore hizo que la placa controladora de la unidad fuera más pequeña y redujo su número de chips en comparación con los primeros 1541 (que tenían una PCB grande que recorría la longitud de la caja, con docenas de chips TTL ). El Newtronics 1541 con caja beige se fabricó entre 1984 y 1986.

Todos los modelos 1541, excepto los más antiguos que no son del modelo II, pueden utilizar el mecanismo Alps o Newtronics. Visualmente, los primeros modelos, de la denominación VIC-1541 , tienen un color blanquecino como el VIC-20 y el VIC-1540. Luego, para que coincida con el aspecto del C64, CBM cambió el color de la unidad a marrón beige y el nombre a Commodore 1541 .

Las numerosas deficiencias del 1541 abrieron el mercado a una serie de clones de terceros de la unidad de disco. Algunos ejemplos incluyen el Oceanic OC-118, también conocido como Excelerator+ , las unidades de disco simples y dobles MSD Super Disk , el Enhancer 2000 , el Indus GT , el BCD/5.25 de Blue Chip Electronics y los FD-2000 y FD-4000 de CMD . Sin embargo, el 1541 se convirtió en la primera unidad de disco en tener un uso generalizado en el hogar y Commodore vendió millones de unidades.

En 1986, Commodore lanzó el 1541C, una versión revisada que ofrece un funcionamiento más silencioso y ligeramente más fiable y una carcasa de color beige claro que combina con el esquema de colores del Commodore 64C. Fue reemplazado en 1988 por el 1541-II, que utiliza una fuente de alimentación externa para proporcionar un funcionamiento más fresco y permite que la unidad ocupe menos espacio en el escritorio (el "bloque" de la fuente de alimentación se coloca en otro lugar, normalmente en el suelo). Las revisiones posteriores de la ROM solucionaron diversos problemas, incluido un error de software que hace que el comando de guardar y reemplazar corrompa los datos.

El Commodore 1570 es una actualización del 1541 para su uso con el Commodore 128 , disponible en Europa. Ofrece capacidad MFM para acceder a discos CP/M , velocidad mejorada y un funcionamiento algo más silencioso, pero solo se fabricó hasta que Commodore puso en marcha sus líneas de producción con el 1571 , la unidad de doble cara. Finalmente, se fabricó la pequeña unidad de 3½ pulgadas Commodore 1581 basada en MFM y con fuente de alimentación externa , que brinda acceso de 800 KB al C128 y al C64.

El modelo 1541 no tiene interruptores DIP para cambiar el número de dispositivo. Si un usuario agrega más de una unidad a un sistema, debe cortar un trazo en la placa de circuito para cambiar permanentemente el número de dispositivo de la unidad o cablear manualmente un interruptor externo para permitir que se cambie externamente. ^[5] También es posible cambiar el número de unidad a través de un comando de software, que es temporal y se borraría tan pronto como se apague la unidad.

Las unidades 1541 al encenderse siempre tienen como valor predeterminado el dispositivo n.° 8. Si se utilizan varias unidades en una cadena, el procedimiento de inicio consiste en encender la primera unidad de la cadena, modificar su número de dispositivo mediante un comando de software al número más alto de la cadena (si se utilizaron tres unidades, la primera unidad de la cadena se configuraría como el dispositivo n.° 10), luego encender la siguiente unidad, modificar su número de dispositivo al siguiente más bajo y repetir el procedimiento hasta que la última unidad al final de la cadena se encienda y se deje como dispositivo n.° 8.

A diferencia del Apple II , donde el soporte para dos unidades es normal, es relativamente poco común que el software de Commodore admita esta configuración, y el comando de copia de archivo de CBM DOS no puede copiar archivos entre unidades: es necesaria una utilidad de copia de terceros.

Los modelos 1541 anteriores a la II también tienen una fuente de alimentación interna que genera mucho calor. La generación de calor era una fuente frecuente de humor. Por ejemplo, Compute! afirmó en 1988 que "los Commodore 64 solían ser los favoritos de los chefs aficionados y profesionales, ya que podían calcular y cocinar sobre sus unidades de disco de la serie 1500 al mismo tiempo". ^[6] Una serie de consejos humorísticos en MikroBitti en 1989 decían "Cuando se programa tarde, el café y el kebab se mantienen agradablemente calientes sobre el 1541". ^[7] La ​​revisión de MikroBitti del 1541-II decía que su fuente de alimentación externa "debería terminar con las bromas sobre tostadoras".

El mecanismo de la cabeza de la unidad instalado en los primeros años de producción es notoriamente fácil de desalinear. La causa más común de los golpes de la cabeza de la unidad del 1541 y la posterior desalineación son los esquemas de protección anticopia en el software comercial. ^[8] La causa principal del problema es que la propia unidad de disco no cuenta con ningún medio para detectar cuándo la cabeza de lectura/escritura llega a la pista cero. En consecuencia, cuando un disco no está formateado o se produce un error de disco, la unidad intenta mover la cabeza 40 veces en la dirección de la pista cero (aunque el DOS del 1541 solo utiliza 35 pistas, el mecanismo de la unidad en sí es una unidad de 40 pistas, por lo que esto garantizaba que se alcanzaría la pista cero sin importar dónde se encontraba la cabeza antes). Una vez que se llega a la pista cero, cada nuevo intento de mover el cabezal en esa dirección haría que chocara contra un tope sólido: por ejemplo, si el cabezal estaba en la pista 18 (donde se encuentra el directorio) antes de este procedimiento, el cabezal se movería 18 veces y luego chocaría contra el tope 22 veces. Este choque produce el característico ruido de "ametralladora" y, tarde o temprano, desalinea el cabezal.

Una pieza defectuosa de alineación de cabezales probablemente causó muchos de los problemas de fiabilidad de las primeras unidades 1541; un distribuidor le dijo a la Gazette de Compute ! en 1983 que la pieza había causado todos menos tres de los varios cientos de fallos de unidades que había reparado. ^[4] Las unidades eran tan poco fiables que la revista Info bromeó diciendo: "A veces parece como si una de las especificaciones de diseño originales... hubiera dicho ' Tiempo medio entre fallos : 10 accesos'". Los usuarios pueden realinear la unidad ellos mismos con un programa de software y un disco de calibración. El usuario puede sacar la unidad de su carcasa y luego aflojar los tornillos que sujetan el motor paso a paso que mueve el cabezal; luego, con el disco de calibración en la unidad, girar suavemente el motor paso a paso hacia adelante y hacia atrás hasta que el programa muestre una buena alineación. Luego se aprietan los tornillos y la unidad se vuelve a colocar en su carcasa. ^[8]

Apareció una solución de terceros para el 1541 en la que el tope sólido del cabezal fue reemplazado por un tope con resorte, lo que le dio al cabezal una vida mucho más fácil. ^{[8] La unidad} 1571 posterior (que es compatible con el 1541) incorpora detección de pista cero mediante fotointerruptor y, por lo tanto, es inmune al problema. Además, una solución de software, que reside en la ROM del controlador de la unidad, evita que se produzcan las relecturas, aunque esto puede causar problemas cuando ocurren errores genuinos.

Debido a los problemas de alineación de los mecanismos de accionamiento de Alps, Commodore cambió de proveedor a Newtronics en 1984. Los mecanismos de accionamiento de Newtronics tienen una palanca en lugar de una pestaña desplegable para cerrar la puerta del accionamiento. Aunque los problemas de alineación se resolvieron después del cambio, los accionamientos de Newtronics añaden un nuevo problema de fiabilidad, ya que muchos de los cabezales de lectura/escritura están sellados de forma incorrecta, lo que hace que la humedad penetre en el cabezal y provoque un cortocircuito.

La placa de circuito impreso del 1541 consta principalmente de una CPU 6502, dos chips VIA 6522 y 2k de RAM de trabajo. Se pueden añadir hasta 48k de RAM; esto es principalmente útil para vencer los esquemas de protección de copia ya que se puede cargar una pista de disco completa en la RAM de la unidad, mientras que los 2k estándar solo admiten unos pocos sectores (teóricamente ocho, pero parte de la RAM fue utilizada por CBM DOS como espacio de trabajo). Algunos usuarios de Commodore utilizan el 1541 como un coprocesador matemático improvisado al cargar código matemático intensivo en la unidad para su procesamiento en segundo plano . ^{[9] [10] [11] [12] [13]}

El 1541 utiliza un derivado serializado propietario de la interfaz paralela IEEE-488 , que se encuentra en las unidades de disco anteriores para la gama PET/CBM de computadoras personales y comerciales, ^[14] pero cuando el VIC-20 estaba en desarrollo, se buscó una alternativa más económica a los costosos cables IEEE-488. Para asegurar un suministro inmediato de cableado económico para sus periféricos de computadora doméstica, Commodore eligió conectores DIN estándar para la interfaz serial. Las unidades de disco y otros periféricos como impresoras se conectan a la computadora a través de una configuración en cadena , lo que requiere solo un único conector en la computadora misma.

En 1985, IEEE Spectrum afirmó que: ^[15]

El mayor defecto del C-64 no está en la máquina en sí, sino en su unidad de disco. Con una unidad de disco razonablemente rápida y un sistema operativo de disco (DOS) adecuado, el C-64 podría competir en el mercado empresarial con el Apple y quizás con otros ordenadores empresariales. Sin embargo, con la unidad de disco actual, es difícil que pierda su imagen de juguete.

Los diseñadores del C-64 culparon de la baja velocidad del 1541 a la insistencia del departamento de marketing de que el ordenador fuera compatible con el 1540, que es lento debido a un fallo en el controlador de interfaz VIA 6522. ^[15] Inicialmente, Commodore tenía la intención de utilizar un registro de desplazamiento de hardware (un componente del 6522) para mantener velocidades de disco rápidas con la nueva interfaz serial . Sin embargo, un error de hardware con este chip impide que el diseño inicial funcione como se esperaba, y el código ROM se reescribió apresuradamente para manejar toda la operación en software. Según Jim Butterfield , esto provoca una reducción de velocidad de un factor de cinco; ^[16] si la compatibilidad con 1540 no hubiera sido un requisito, la interfaz de disco habría sido mucho más rápida. En cualquier caso, el C64 normalmente no puede funcionar con un 1540 a menos que la salida de pantalla VIC-II se deshabilite a través de una escritura de registro en el bit DEN (registro $D011, bit 4), lo que detiene la detención de la CPU durante ciertas líneas de video para asegurar una sincronización serial correcta. ^[17]

Tal como se implementó en el VIC-20 y el C64, el Commodore DOS transfiere 512 bytes por segundo, en comparación con los 1.000 bytes por segundo del Atari 810 , los 15.000 bytes por segundo del Apple Disk II ^[15] y la velocidad de datos de 300 baudios del sistema de almacenamiento Commodore Datasette . Se necesitan unos 20 minutos para copiar un disco: 10 minutos de tiempo de lectura y 10 minutos de tiempo de escritura. Sin embargo, dado que tanto la computadora como la unidad se pueden reprogramar fácilmente, terceros escribieron rápidamente un firmware más eficiente que aceleraría drásticamente las operaciones de la unidad. Sin modificaciones de hardware, algunas utilidades de " carga rápida " (que pasaban por alto las rutinas en la ROM integrada del 1541) lograron alcanzar velocidades de hasta 4 kbit/s. Los productos más comunes son Epyx Fast Load , Final Cartridge y Action Replay , que también tienen software de edición de disco y monitor de código de máquina integrados . Las populares revistas de informática Commodore de la época también entraron en el mercado con utilidades de carga rápida con teclado, con Compute!'s Gazette publicando TurboDisk en 1985 y RUN publicando Sizzle en 1987.

Aunque cada 1541 tiene su propio controlador de disco y sistema operativo de disco integrado, no es posible que un usuario ordene a dos unidades 1541 que copien un disco (una unidad lee y la otra escribe) como con las unidades duales más antiguas como la 4040 que se encontraba a menudo con la computadora PET, y con la que la 1541 es compatible con versiones anteriores (puede leer discos 4040 pero no escribir en ellos, ya que una pequeña diferencia en el número de bytes de encabezado hace que la 4040 y la 1541 solo sean compatibles en lectura). Originalmente, para copiar de una unidad a otra, se necesitaba un software que se ejecutara en el C64 y que primero leería de una unidad a la memoria de la computadora, luego escribiría en la otra. Solo cuando se lanzaron Fast Hack'em y, más tarde, otros programas de copia de seguridad de discos, fue posible la copia verdadera de unidad a unidad para un par de 1541. El usuario podría, si lo deseaba, desconectar el C64 de las unidades (es decir, de la primera unidad en la cadena) y hacer otra cosa con la computadora mientras las unidades procedían a copiar todo el disco.

La unidad 1541 utiliza medios de disquete estándar de doble densidad de 5¼ pulgadas; los medios de alta densidad no funcionarán debido a su diferente revestimiento magnético que requiere una mayor coercitividad magnética . Como el esquema de codificación GCR no utiliza el orificio de índice, la unidad también era compatible con discos con sectores duros . El formato estándar CBM DOS es de 170 KB con 35 pistas y sectores de 256 bytes. Es similar al formato utilizado en las unidades PET 2031, 2040 y 4040, pero una pequeña diferencia en la cantidad de bytes de encabezado hace que estas unidades y la 1541 solo sean compatibles con lectura; los discos formateados con una unidad no pueden ser escritos por la otra. Las unidades permitirán que se produzcan escrituras, pero el tamaño inconsistente del encabezado dañará los datos en las porciones de datos de cada pista.

Las unidades 4040 utilizan Shugart SA-400, que eran unidades de 35 pistas, por lo que el formato se debe a limitaciones físicas del mecanismo de la unidad. El 1541 utiliza mecanismos de 40 pistas, pero Commodore limitó intencionalmente el formato CBM DOS a 35 pistas debido a problemas de confiabilidad con las primeras unidades. Es posible, mediante programación de bajo nivel, mover el cabezal de la unidad a las pistas 36 a 40 y escribir en ellas; esto a veces lo hace un software comercial con fines de protección contra copias o para obtener datos adicionales en el disco.

Sin embargo, el DOS reserva una pista para la información de asignación de directorios y archivos (el BAM, mapa de disponibilidad de bloques ). Y como para los archivos normales el DOS utiliza dos bytes de cada sector físico como puntero a la siguiente pista física y sector del archivo, solo 254 de los 256 bytes de un bloque se utilizan para el contenido del archivo.

Si el lado del disco no está preparado de otra manera con un formato personalizado (por ejemplo, para discos de datos), 664 bloques quedarían libres después del formateo, lo que daría 664  ×  254 =168.656  bytes (o casi165 KB ) para datos de usuario.

Al utilizar formatos personalizados y rutinas de carga y guardado (a veces incluidas en DOS de terceros, ver más abajo), se pueden utilizar las 40 pistas mecánicamente posibles.

Debido a que la unidad no utiliza el orificio de índice, también es posible hacer " disquetes flippy " insertando el disquete al revés y formateando el otro lado, y es común y normal que se distribuya software comercial en dichos discos.

Las pistas 36 a 42 no son estándar. La tasa de bits es la que se transmite entre el cabezal de lectura/escritura y el circuito de señal, por lo que la tasa de datos útil real es un factor 5/4 menor debido a la codificación GCR . ^[18]

El disco 1541 normalmente tiene 35 pistas. La pista 18 está reservada; las pistas restantes están disponibles para el almacenamiento de datos. El encabezado está en 18/0 (pista 18, sector 0) junto con el BAM, y el directorio comienza en 18/1 (pista 18, sector 1). El intercalado de archivos es de 10 bloques, mientras que el intercalado de directorios es de 3 bloques.

Contenido del encabezado: El encabezado es similar a otros encabezados de disco Commodore, las diferencias estructurales son el desplazamiento BAM ( $04 ) y el tamaño, y el desplazamiento etiqueta+ID+tipo ( $90 ).

$00–01 Referencia T/S al primer sector del directorio (18/1) 02 Versión DOS ('A') Entradas BAM 04-8F (4 bytes por pista: recuento de sectores libres + 24 bits para sectores) Etiqueta de disco 90-9F, $A0 acolchado Identificación del disco A2-A3 Tipo DOS A5-A6 ('2A')

Los primeros esquemas de protección de copia introducen deliberadamente errores de lectura en el disco, y el software se niega a cargarlo a menos que se devuelva el mensaje de error correcto. La idea general es que los programas de copia de discos simples son incapaces de copiar los errores. Cuando se encuentra uno de estos errores, la unidad de disco (como hacen muchas unidades de disquete) intentará una o más veces volver a leer el disco después de restablecer primero el cabezal a la pista cero. Pocos de estos esquemas tienen un efecto disuasorio importante, ya que varias compañías de software lanzaron pronto utilidades " nibbler " que permiten copiar discos protegidos y, en algunos casos, eliminar la protección.

La protección de copia de Commodore a veces falla en configuraciones de hardware específicas. Gunship , por ejemplo, no se carga si hay una segunda unidad de disco o impresora conectada a la computadora. ^[19] De manera similar, Ratrace de Roland se bloqueará si se detecta hardware adicional. La versión en cinta incluso se bloqueará si se enciende una unidad de disquete mientras se ejecuta el juego.

• Comodoro 64
• Periféricos del Commodore 64
• 1541 Ultimate

• Proyecto de preservación de discos: mecánica de unidades internas y protección contra copia
• Funciones de la unidad 1541 no documentadas en el sitio web del Proyecto 64
• Revista RUN número 64
• devili.iki.fi: Más allá del 1541, almacenamiento masivo para 64 y 128, Gaceta de COMPUTE!, número 32, febrero de 1986 (descripción general del mercado)
• Guía de mantenimiento de Bitsavers 1541
• Freespin, la demostración gráfica del Commodore 1541 que se ejecuta en la unidad de disquete
• La charla definitiva sobre la unidad de disco Commodore 1541 (video), una grabación de una charla en agosto de 2021 en VCF West 2021