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ADF-Drive is here

Lange war es Still um ADF-Copy, nun habe ich in meinem Urlaub die Zeit gefunden die Firmware etwas weiter zu entwickeln und es ist ADF-Drive bei rausgekommen. Und das schöne ist, sie läuft auf der vorhandenen ADF-Copy Hardware!

 

ADF-Drive ist die Erweiterung um ein USB Speicherinterface was das Media Transfer Protokoll benutzt (MTP), dieses wird in der Regel von Handies,

Kameras und MP3 Playern benutzt und ermöglicht den Zugriff auf Dateien mit einem universellen Dateisystem was nicht Betriebssystem spezifisch ist. MTP wird von Windows ab Vista (und XP mit Media Player 10 update), MacOS, manchen Linux Versionen die libmtp installiert haben. Ich habe gelesen es gibt auch für AmigaOS einen Treiber, aber da beißt sich die Schlange in den eigenen Schwanz 😉

 

Die neue Firmware stellt ein Laufwerk zur Verfügung das sich formatieren lässt und mit Drag & Drop ADF Dateien von der Diskette erzeugen kann, aber auch auf eine Diskette schreiben kann. Die ADF-Datei wird einfach auf DF0: gezogen und der Schreibvorgang beginnt, bitte nicht auf das Icon von ADF-Drive ziehen, sonst gibts Murks beim schreiben. Wenn man im DF0: Verzeichnis ist muss man ggf. F5 drücken damit der Diskettenname aktualisiert wird.

Die Funktionalität das es sich auch von der App steuern lässt ist weiterhin vorhanden, nur man sollte nicht beides gleichzeitig versuchen, das kann zu ungewollten Ergebnissen führen.

Die neue Firmware findet sich wie immer im Downloadbereich.

ADF-Copy auf dem ESP32

In den letzten Wochen hab ich ein wenig mit dem ESP32 rumgebastelt, dies ist ein Mikrocontroller mit 2 CPUs, ne Menge RAM und integrierten WiFi. Mittlerweile läuft die ADF-Copy Firmware auf dem kleinen Ding 🙂

Verkompliziert wurde die Portierung durch mehrere Faktoren:

  • auf dem Ding läuft RTOS, steht für Real Time Operating System, dies wird u.a. benötigt damit die 2 CPUs zusammen laufen können und das WiFi funktioniert, leider verkompliziert das die Sache ein wenig.
  • die Interruptlatenz ist gigantisch, teilweise bis zu 700ns. Das ist zwar für einen Menschen eine unfaßbar kleine Zeitspanne, aber wenn man bedenkt das die Transitionen bei einer HD Diskette einen Abstand von 2µs (2000ns) haben können ist das schon gewaltig. Und die Interrupt Routinen die das Arduino Framework zur Verfügung stellt machens nur noch schlimmer.
  • die Timer können kein Input Capture. Bei einem Input Capture weißt man einem Timer einen Eingang des Chips zu der bei einem Wechsel (z.B. LO->HI) des Eingangspegels einen Interrupt auslöst und gleichzeitig den Zähler des Timers in ein spezielles Register sichert während der Timer weiterlaufen kann oder von Null neu startet.
  • zum Schreiben einer Diskette benutzte ich auch einen Timer der alle 2/4µs (HD/SD) einen Interrupt auslöst, mit der Latenz von bis zu 700ns natürlich auch keine Lösung.
  • Erschwerend kam noch hinzu das das RTOS alle 1ms den SystemTick (Uhrzeit) aktualisiert und mir dazwischen gehackt hat.

Bisherige Lösung ist es alles von Hand zu machen ohne Interrupts zu benutzen, ist nicht schön aber bisher die einzige Lösung die ich gefunden habe.Grob gesagt mache ich folgendes:

  1. Das Multitasking abstellen
  2. Alle Interrupts abstellen
  3. Timer starten
  4. Warten bis die Leseleitung auf High wechselt (Read ist negiert und somit low aktiv)
  5. Warten bis die Leseleitung auf Low wechselt (Transition der Magnetisierung der Diskette)
  6. Auslesen des Timers, Zähler auf Null setzen und neu starten
  7. Auswerten des Zähler -> 4,6,8µs Transition (oder 2,3,4µs bei HD) und ablegen im Streambuffer
  8. Auswerten ob gerade ein Sektoranfang vorliegt (Magicbytes) und merken.
  9. Prüfen ob der Streambuffer voll ist, wenn nein weiter bei 4.
  10. Interrupt wieder anstellen
  11. Multitasking erlauben.

Hiernach wird der Streambuffer anhand der gemerkten Sektoranfänge decodiert.

Ähnlich läuft das schreiben ab, bloss das ich dort ständig den Timer auslese ob 4µs (2µs bei HD) vergangen sind und ich das nächste Bit schreiben kann.

Ich hab noch nicht geprüft ob die WiFi Verbindung dadurch abbricht da ich den ESP32 für 200ms „dumm“ stelle, aber erstmal mussten die Grundfunktionen laufen.

Ziel ist es ein Standalone Gerät zu haben auf das man mit einem Webbrowser zugreifen kann um ADFs zu lesen/schreiben, Disketten formatieren, vielleicht sogar einen FTP Server drauf laufen zu lassen.

Mal sehen wie weit ich komme.

Neue Version der Applikation mit Multiplatform Support

Ich war mal wieder fleißig und habe in das Frontend Support für Linux und Raspberry Pi hinzugefügt. Ebenso das Interface mit hübscheren Buttons versehen und etwas schlanker gemacht.app_0967

Die App setzt auf allen Systemen eine saubere Java Runtime Envoronment (JRE) 8.x Installation voraus. Ich habe auf folgenden Platformen getestet:
Raspberry Pi 3 Model B, Ubuntu 16.04.1 Desktop amd64, Windows 7 32 bit, Windows XP Home, Windows 10 Home.

Bei WIndows XP und vermutlich Vista ist darauf zu achten das man die Seriellen Treiber für den Teensy installiert – http://www.pjrc.com/teensy/td_download.html

Bei Linux sollte man die udev rules installieren weil man sonst ohne root rechte nicht auf den seriellen Port des Teensy zugreifen kann.

Die App gibts im Download Bereich.

Have Fun!

Neue Hardware Revision

So, meine Platine v2 ist jetzt fertig und funktioniert auch diesmal wie gewollt
adf_v5.1print2print1bohren

In der Firma darf ich netterweise einen UV-Drucker benutzen, damit lässt sich direkt aufs Kupfer drucken, die Tinte wird mit UV Licht ausgehärtet und ist säurebeständig. Nach dem Ätzen lässt sich die Farbe einfach mit einer Topfbürste abschrubben. Anschließend wurde gebohrt, da meine Augen nicht mehr so gut sind hab ich das mit meiner CNC gemacht, leider nicht 100% mittig die Löcher, aber das tut der Funktion keinen Abbruch, mit Hand wärs auch kaum hübscher geworden.

Anschliessend bestückt und das Endprodukt sieht dann so aus:

platine oben platine unten
Das Layout entspricht meiner neuen Pinbelegung. Durch die neue Pinbelegung konnte ich das Layout so vereinfachen das man mit nur eine Drahtbrücke auskommt, und die kann man optional setzten wenn man den Anschluss für die SD Karte (noch nicht implementiert in der Firmware) nutzen will. Ebenso habe ich im Layout noch einige freie Pins auf Pinheader geführt um sie für spätere Entwicklungen wie Knöpfe, Display oder Leds zu nutzen. Stromversorgung der Floppy geht über eine extra USB Buchse, gepuffert über einen Kondensator.

Das Problem das es nun unterschiedliche Hardware Versionen gibt und eigentlich unterschiedliche Firmware erfordert hab ich gestern in langer Fummelarbeit gelöst sodaß eine Firmware mit beiden Pinbelegungen klar kommt und automatisch erkennt. Da die Ausgänge der Floppy komplett in OpenCollector ausgelegt sind war das nicht so einfach ein Signal zu finden was ich abfragen kann und bei den unterschiedlichen Hardwares unterscheidbar ist. Meine Firmware versucht nun einfach den Kopf auf Track0 zu fahren und schaut ob das Track0 Signal nach 85 Steps oder früher auf Low geht, falls nicht wird die andere Ansteuerung probiert und dort das selbe gemacht. Funktioniert soweit ganz gut und hat den Nebeneffekt das der Kopf beim Einschalten auf Track0 gefahren wird. Das funktioniert auch wenn keine Diskette eingelegt ist.
D.h. künftige Firmwares werden beide Hardwares bis auf weiteres unterstützen, kann sein das es sich ändert wenn ich SD Karten Funktionen einbaue.

Hier noch das Pinout der neuen Hardware Revision:

Pinout_v2

Adf-Copy Pinout Update

Kleines Update auf der Projektseite wie man die Floppy an den Teensy anschließt. Die Signal Bezeichnungen mit Pin x waren mehr als verwirrend und auch irreführend, das kommt davon wenn man nur noch Signal Pins im Kopf hat und nicht die Physikalischen Pins. 😉

Pinout_small

Erster Release

So nun ist es soweit, ich entlasse die erste einigermaßen brauchbare Version meines Amiga Disketten Lese und Schreib Programms „ADF-Copy“ in die Wildnis unter der GNU Public License v3. D.h. jeder darfs benutzen, weiter entwickeln und kopieren solange die Copyright Informationen erhalten bleiben und darauf hingewiesen wird das eine Weiterentwicklung auf meinem Werk beruht. Ebenso müssen Weiterentwicklungen daraus auch unter der GPLv3 lizensiert werden.

Hier der Download:

ADF-Copy_v0.8

Ist alles noch recht Beta und hat kaum Fehlerabfragen, wenn ihr also eurer Superseltenes Retro Game überschreibt weil ihr den Writeprotect Nupsi vergessen habt und das falsche klickt, nicht mein Fehler McFly! 😉

Zur Hardware

Das ganze lässt sich auf einem Steckbrett mit ein paar Strippen aufbauen. Ansonsten kann man auch anhand der Pin Definitionen im Sourcecode des Arduino Sketches arbeiten.

 

Pinout_small

Als Bauteile werden benötigt:

  • Teensy 3.2 – ganz wichtig das es die 3.2 Version ist, denn nur diese ist 5V tolerant!
  • ein Micro USB Kabel, denn beim Teensy wird keines mitgeliefert.
  • ein Steckbrett, das kleine aus dem Conrad Weihnachtskalender reicht vollkommen aus.
  • 14 Steckbrettkabel mittlerer Länge mit Male/Female, es reicht wenn ein Masse Pin der Floppy mit dem Teensy verbunden ist. Im Layout sind alle verbunden weil man das eben so macht. 🙂
  • von einem alten Netzteil ein Kabel mit Floppy Stromstecker, man muss nur Masse an Schwarz und 5V an Rot anlegen, die gelbe 12V Strippe wird nicht benötigt.
  • ein 5V Netzteil für die Stromversorgung der Floppy was mindestens 1A liefert, wenn der Steppermotor loslegt zieht der kurz 0,7A und wenn die Spannung zusammenbricht kommt die Floppy durcheinander und Steppt in die falsche Richtung (Schon erlebt und Stunden nach dem Fehler gesucht)

Über USB reicht der Strom leider nicht für die Floppy, naja, man kann nicht alles haben.

Über Feedback würde ich mich freuen und ansonsten: Have fun and keep the Amiga alive!

kleines Update

Da der Schreibmodus nun funktioniert habe ich nun auch Verify eingebaut, nach dem Schreiben eines Track wird dieser gelesen und mit den zu schreibenden Daten verglichen, bei Unterschieden oder schlimmeren wird der Track nochmal geschrieben und geprüft, maximal 10 Mal, falls es dann immer noch nicht geklappt hat bricht der Schreibvorgang ab. So eine Diskette sollte man besser entsorgen.

Das Frontend hab ich grafisch auch überholt und etwas hübscher und kompakter gestaltet, aber seht selbst.

frontend02

Funzt :)

Da der Schreibmodus mittlerweile funktioniert und auf dem trockenen schwimmen keinen Spass macht hab ich mal meinen Amiga 4000 aufgebaut, einige Disketten geschrieben und am lebenden Objekt getestet. Da ich ja auch ein Diagnoseprogramm brauchte hab ich mit dem Amiga Emulator (WinUAE) ein ADF erstellt und dort das Programm DiskSalv4 von Dave Haynie aufgespielt, dann mit meinem ADF Writer auf eine Disk geschrieben und in den Amiga geworfen.

Die Diskette hat der Amiga mit seinem 20 Jahre alten Laufwerk ohne murren gelesen 🙂

Mit Hilfe von Disksalv hab ich dann einige andere Disketten die ich geschrieben hatte überprüft, lies sich alles ohne Probleme lesen, kein einziger Retry bei einem Track, ich bin zufrieden.

Einzig HD Disketten die ich als DD beschrieben hatte waren teilweise unlesbar, ich hatte natürlich das HD Loch abgeklebt. Ich hab dann mal so eine Diskette mit zugeklebten Loch mit meinem ADF Writer beschrieben, und siehe da, einwandfrei lesbar. Scheinbar verhält sich das Floppy Laufwerk unterschiedlich wenn das HD Loch zu oder offen ist, aber wenn man das weiß kann man darauf achten.

Jetzt gehts daran das Frontend auf dem PC etwas aufzuhübschen und Nutzerfreundlicher zu machen, und vielleicht Verify einzubauen 🙂

Spannung ist spannend…

Gestern lief alles und heute geht nichts mehr. Beim Lesen und Schreiben fing der Schreib/Lese Kopf einfach mittendrin an in die falsche Richtung zu wandern, d.h. wenn er einen Track richtung Innen fahren sollte fuhr er einen Schritt richtung Außen, oder bewegte sich mehrere Schritte anstatt einem, wtf?

Nach stundenlanger Suche nach Timing Problemen bei der Ansteuerung des Schrittmotors, oder ob mir irgendwas in die Serielle Kommunikation spuckt fiel mir ein das ich das Netzteil für die Floppy über Nacht angelassen hatte und kontrollierte mal die Spannung. Ich hatte es auf 5V eingestellt, nun zeigte es 4,96V an, sollte eigentlich kein Problem sein… oder? Die Spannung wird über ein Poti eingestellt, ist halt ein billiges Labornetzteil, wird wohl das Poti über Nacht etwas gedriftet sein wegen Wärme, Wetter oder einer Fischschwarmwanderung im Pazifik. Hab es dann auf 5,01V gestellt und hossa, keine Probleme mehr!

Das Laufwerk scheint eine echte Diva zu sein das 0,05V soviel ausmachen. Meine Vermutung mittlerweile ist das das billige Labornetzteil kurz in der Spannung einknickt wenn der Schrittmotor einen Step macht, laut Datasheet eines Samsung Laufwerks zieht sowas 0,7A, und das es mit den 0,05V Unterschied dann genau unterhalb der zulässigen Grenze sinkt. Nun steht es auf 5,2V, das sollte genug Luft sein.