VC1541

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Die VC 1541 ist ein 5,25-Zoll-Diskettenlaufwerk für den Heimcomputer C64 von Commodore. Es kam 1982 auf den Markt und wurde das erfolgreichste Modell der VC15xx-Serie. Die 1541 besitzt nur einen Schreib/Lese-Kopf und kann daher Disketten nur einseitig beschreiben. Um die volle Kapazität einer Diskette zu nutzen, muss man diese am besten mittels eines Diskettenlochers mit einer zusätzlichen Schreib/Lese-Kerbe an der linken Seite versehen. Auf einer solchen "Flippy-Disk" können dann durch Umdrehen weitere knapp 165 KiB gespeichert werden.

Wie die meisten Floppy-Laufwerke von Commodore ist die 1541 ein eigenständiger Computer. Das innerhalb des Laufwerks ablaufende Betriebssystem CBM DOS v2.6, eine abgespeckte Version der Vorgängerlaufwerke der CBM-Serie, enthält eine Reihe von Fehlern. Der bekannteste ist der so genannte "@save"-Bug. Das "@save"-Kommando dient zum Überschreiben von Dateien mit dem gleichen Dateinamen. Unter unvorhersehbaren Umständen kann es dabei zu einer Zerstörung des Floppy-Inhaltes kommen. Da dieser Fehler bald bekannt wurde, benutzen die meisten Commodore-Programme den "Scratch"-Befehl, um Dateien zu löschen und dann zu überschreiben.

Das Betriebssystem übernimmt in der 1541 auch hardwaretechnische Steuerungsaufgaben, da die Hardware selbst möglichst simpel gehalten werden sollte. So simuliert das System das GCR-Verfahren, mit dem die Daten auf die Diskette geschrieben werden, indem die Bytes beim Schreiben zunächst in 10-Bit-Werte umkodiert werden und beim Lesen entsprechend umgekehrt. Auch der Schreibschutz auf den Disketten wird durch die Software ausgelesen; als Folge kann man mit manchen Zusatzprogrammen, beispielsweise solchen, die eine Diskette schneller formatieren als das CBM-DOS, eine Diskette auch dann überschreiben, wenn der Schreibschutz eigentlich gesetzt ist.

Auch die unterschiedliche Länge der Spuren je nach Abstand des Lesekopfes vom Diskettenmittelpunkt wird von der Software ausgenutzt, um auf den weiter außen liegenden Spuren mehr Daten unterzubringen, indem die Bitrate in vier Stufen angepasst wird. Das bedeutete, dass die Oberfläche radial in vier Zonen geteilt ist, die unterschiedliche Zahlen von Sektoren je Spur haben.

Geradezu sprichwörtlich wurde die Langsamkeit der 1541 (deshalb unter Usern auch "Schneckenkarussell" genannt). Schon die Umdrehungsgeschwindigkeit wurde bewusst reduziert, damit der relativ langsame Prozessor 6502 beim Ein- und Auslesen der Daten hinterherkam. Vor allem aber wurde die Langsamkeit durch die umständliche Programmierung der Datenübertragung über den seriellen IEC-Bus bedingt. Diese wurde ursprünglich für die VC1540 entwickelt, da der damals im VC-20 eingesetzte Interface-Chip MOS 6522 VIA einen Fehler in der automatischen seriellen Übertragung enthielt. Daher wurde die Übertragung so organisiert, dass jedes einzelne Bit vom Prozessor explizit übertragen werden muss - ein äußerst langsamer Prozess. Bei dem kleinen Speicher des VC-20 machte dies allerdings nicht so viel aus wie später auf dem C64.

Darüber hinaus wurde die Übertragungsrate in der 1541 im Vergleich zur 1540 auch noch künstlich reduziert, um Timingprobleme des C64, die durch den VIC II-Chip verursacht werden, zu umgehen. Dieser Chip stoppt von Zeit zu Zeit den Prozessor für bis zu 40 Mikrosekunden, um Grafikdaten aus dem Speicher zu lesen.

Mit Hilfe sogenannter "Floppy-Speeder", trickreich programmierter Übertragungsprogramme, kann die Übertragungsgeschwindigkeit von 300 Bytes/s auf teilweise über 10 kB/s gesteigert werden.

Sehr viele 1541er wurden auf parallele Datenübertragung umgebaut, per Nutzung des Userports vom C64. Dies erledigten Umbausätze, wie zum Beispiel "SPEEDDOS": ein neues Eprom mit modifiziertem Betriebssystem für das Laufwerk 1541, eine kleine Platine am Userport des Rechners und ein paralleles Datenkabel. Der Befehlsaustausch zwischen Rechner und Diskettenlaufwerk mittels des seriellen Busses wurde beibehalten, nur zusätzlich eine "Datenautobahn" mit Flachbandkabel gelegt. Möglich war diese Technik, weil noch ein kompletter 8-Bit-Port eines 6522 ungenutzt war.

Im Zuge dieser Modifikationen zur Beschleunigung gab es angesichts gefallener RAM-Preise später sogar eine Platine zum Einbau in die 1541, die eine komplette Diskette in RAM (also als Cache) speicherte und dann mit hoher Geschwindigkeit mit dem Rechner austauschen konnte.

Eine weitere Art des 1541-Tunings war auch das Ersetzen der Auswurf-Feder. So konnte eine Diskette nach dem Entriegeln mehrere Meter durch den Raum "geschossen" werden. Dies funktionierte jedoch nur in der ersten Generation, da in der Zweiten durch den Hebelmechanismus eine Feder nicht mehr verbaut werden musste/konnte.

Weitere negative Eigenschaften sind die durch das interne Netzteil hervorgerufenen Überhitzungsprobleme sowie das charakteristische Rattern, das beim Anschlagen des Schreib/Lesekopfes an Spur 0 entsteht. Einen Spur-0-Sensor hatte Commodore gespart, deshalb wird beim Formattieren oder bei Lesefehlern der Kopfschlitten - unabhängig von seiner Position - einfach 40 Spuren nach außen gefahren. Dieses Rattern ist nicht nur sehr unangenehm, sondern auch der Grund für eine häufige Dejustage des Laufwerks.

[Bearbeiten] Versionen

Die VC1541c

Eine VC1541-II

• 1541 (1. Generation)
  • Einführung 1982
  • Dunkelbraun, ähnlich den PC-Floppys dieser Zeit
  • Kann auch in ein PC-Gehäuse eingebaut werden
  • Zwei Hardwarevarianten: Umgebaute 1540 ("lange Platine" mit 74xx-Logik) und Neudesign ("kurze Platine" mit Custom Chips)

• 1541c (2. Generation):
  • Einführung 1986
  • Beiges Gehäuse
  • Knebelverschluss
  • Eine Lichtschranke zur Spur-0-Erkennung verhindert das Anschlagen des Schreib/Lese-Kopfes und schont die Mechanik
  • Inkompatibel zu Hardware-Speedern für die 1541 der ersten Generation

• 1541-II (3. Generation):
  • Einführung 1988
  • Beige, in einem deutlich kleineren Gehäuse mit Knebelverschluss
  • Ein externes Netzteil verhindert Temperaturprobleme
  • wieder voll kompatibel mit der 1541-I

[Bearbeiten] Literatur

• Karsten Schramm: Die Floppy 1541. Alles über die Programmierung der VC 1541 von Eröffnen einer Datei bis zu Eingriffen in die Arbeitsweise des DOS; (1986); ISBN 3890900984; Download
• Reinhold Herrmann: Floppy VC 1541. Pflegen und Reparieren; (1986); ISBN 3890110797
• Lothar Englisch, Norbert Szczepanowski: Das große Floppy-Buch; (1983); ISBN 3890110053 Nummer doppelt benutzt!

[Bearbeiten] Weblinks

• Weitergehende Informationen und Internals finden sich auch unter [[1]] sowie allgemein [[2]]
• Weitere Informationen und Bilder bei 8-Bit-Nirvana