Primeros pasos en la toma de control de una Commodore 128D

Sucia pero...

 

De chico era un marginal, en lugar de tener una Commodore 64 como cualquier hijo de vecino, tenía una Atari 130 XE, debido a seguir un consejo técnico. Esto me dejó fuera de sintonía con el resto de mis conocidos, en un nicho donde era difícil conseguir software y afectó de modo profundo e impredecible qué soy hoy, supongo que si no quedé afuera del juego fue porque tuve acceso a una IBM PC muy poco tiempo despues por un pariente. De hecho, estoy escribiendo con el teclado Modelo M de 1987 de esa máquina.

La misma persona que me dió este consejo y otro más que tambien falló (comprar un microprocesador 6809E en lugar de un 6809) sin embargo fué decisiva en mi rumbo y formación, me hizo mi primera fuente 200 AC a 12 y 5 DC, me regaló mi primer osciloscopio, me ayudó a elegir y comprar mi primer tester, me explicó el funcionamiento del ULA de la sinclair y fuzzy logic y muchas más cosas que no puedo identificar, asi que nada tengo que reclamarle, nadie es perfecto.

Esa "E" en 6809 significa que el reloj necesita unos componentes externos para funcionar y eso produjo un primer impedimiento en que lo hiciera funcionar que nunca pude superar, sigue en mi lista de asuntos pendientes desde ya hace 35 años.

El consejo técnico debe haber venido por el lado de que la Atari tenía 128KB como la C128, corría a 1.8Mhz en lugar de 1 Mhz de la C64, debía ser más barata que la C128 y yo le debo haber aportado que se veía mucho más linda, cosas de chicos, pero un hecho indudable:

Atari 130XE gana

Commodore 128 parece más seria

Commodore 64 no llega a ser horrible...

Conclusión, ninguna novedad,  las decisiones puramente técnicas (y estéticas) no suelen ser las más apropiadas, hay que tener en cuenta otros factores, como la facilidad para quien intenta aprender algo, la disponibilidad de herramientas y una comunidad que le acompañe.

Quince años después de haberme desecho de la Atari 130XE, estaba en la feria del Parque Los Andes y veo algo raro, una C128D, que viene a ser una C128 pero en un gabinete con disketera y el teclado separado.

Es el mismo mother, incluso el teclado no es externo, está externalizado, tiene la misma interfaz paralela como si estuviera adentro, un cable de como veinte hilos.

Si mirás la entrada de la wikipedia, verás que en realidad parece  que se trata de una C128DCR, Cost Reduced, el gabinete metálico en lugar de plástico y el ROM de 1986, me falta abrirla para ver si tiene el chip de video 8568 que sería el tercer factor de confirmación.

La conecté y funcionó ok, fantástico, la almacené. Tiempo después me hice un ratito y la conecté a 220 V siendo de 110 V.

Ahora, quince años después, no recuerdo bien el contexto pero podría fijarme en el chat que tuvimos, un compañero de trabajo, pasabamos por temas nostálgicos cuando le conté de esta máquina y me alentó a hacerla funcionar.

Siguiendo su indicaciones, me fijé que los capacitores estuvieran ok. Le conté que recordaba haber visto un fusible intacto y cuando estaba en ello reparé en otro fusible, bien cerca de la entrada de alimentación, nada intacto. Debía estar tan ofuscado y desmoralizado en el momento del error que no reparé en este.

El fusible era el del centro abajo a la derecha

 

Me llevó dos horas netas a lo largo de varios días encontrar los adaptadores. El primero, el que además es selector de entrada, apareció rápido y lo que es notable es que en este momento no recuerdo donde lo encontré. El segundo tenía que estar en un frasco con los splitters, atenuadores y fichas de cable, como corresponde, pero nada, no lo podía hallar y cuando apareció ese frasco, no estaba. Por suerte, cuando ordené originalmente mantuve una cierta disciplina y en el mismo cajón estaban unas antenas de TV y estaba conectado a una de ellas.

La conecté con gran pánico y encendió el led de arranque, prendió y apagó el de la disketera, vamos bien. Conecté a la entrada de TV con unos mínimos sufrimientos y acá está:

 

Primer arranque

Esas letritas raras tras el ready se deben a que tenía el keylock apretado, son caracteres gráficos.

Tras palpar un poco determiné que en gran medida la baja calidad se debe al adaptador selector.

 

Adaptadores

 

¿Qué se puede hacer con esto?

Primero limpiarla un poco.

La verdad verdad es que no me interesa para jugar, para eso están los emuladores y si en todos estos años no los he usado, algo debe significar. Tampoco programarla, para eso están los emuladores y otro montón de otras arquitecturas más actuales y provechosas.

 

Video

Tengo que encontrarle un propósito y como lo que más me interesa ahora es FPGA y gracias a DVGHV aprendí mas o menos a lidiar con señales VGA, lo que me resultaría provechoso e interesante es tomar la señal y superponer la pantalla en una ventana, utilizando la placa PYNQ que tiene entrada y salida HDMI. Debería tomar cada cuadro de la C128 y superponerlo en algún lugar encima de lo que venga de la computadora por HDMI, tipo como eran las primeras placas aceleradoras 3D.

Para esto no necesito cargar ningún programa, sólo descifrar cual de las tres interfaces me conviene, tiene olor a megaproyecto, es más de lo que estoy dispuesto a hacer en estos días.

 

CP/M vía diskete

 

Me produce una atracción perversa arrancar en modo CP/M, pero esto requiere cargar desde floppy. Esta es mi cadena de dependencias:

• Comprobar que desde PC se pueden formatear y grabar diskettes para Commodore.
  
• Conseguir una fuente AT.
  
• Armar una máquina con disketera de 5 1/4 con el resto de la basura que tengo, es que hace un par de años tiré demasiadas cosas.
  
• Obtener la imagen de CP/M.
• Obtener el sistema operativo y software para grabar el disco.
• No sé si la disketera funciona.

 

CP/M vía emulador de disketera

Tengo un camino mejor y que representa ingenio a diferencia de lo anterior que es sólo copiarse de esfuerzos ajenos: descifrar como con un microcontrolador simular una disketera 1571 o 1581.

• Obtener la especificación de comunicación.
• Implementarla en un microcontrolador.
  
• Obtener la imagen de CP/M.
• Ponerla en la eeprom del microcontrolador.
• Servirla en el momento apropiado.
  

Hay menos factores librados al azar. Pero debe ser increiblemente difícil, por más que los detalles de bajo nivel los debe estar resolviendo el microprocesador 6502 de la disketera.

Este proyecto no es novedoso, hay varios modelos dando vueltas por ahí, incluido un emulador para Raspberry Pi 3 que no descarto utilizar.

Para cargar otros programas, tengo otras posibilidades adicionales.

 

Carga vía cartridge

 

Este es bastante interesante, usar un microcontrolador que se haga pasar por un cartridge:

• Obtener el pinout, protocolo y timing.
• Implementar la emulación con el microcontrolador
• Obtener algún programa
• Ponerlo en la eeprom del microcontrolador
• Conectar 

Con un ATMega328p me parece que no alcanza aunque corra a 20Mhz. Quizás si podría con la placa NUCLEO que vengo usando en un trabajo práctico y corre a 180Mhz, más que es tolerante a 5V, pero tendría que ver bien, anticipándome y viendo EasyFlash3 y C64-Pi parece que entramos en terrenos de FPGA. De un modo u otro me parece que me queda grande.

 

Carga vía emulador datassette

Conseguir archivos guardados en cassettes en formato wav o mp3 y meterlos no por el datassette que tengo, que no sé si funciona sino desde la placa de sonido:

• Identificar la entrada de audio.
• Comprobar que tenga un nivel electrónico apropiado para la salida de una compu o mejor aún un reproductor de mp3, como puede ser un celular viejo.
  
• Armar algún tipo de conector.
• Obtener algún programa.
• Ponerlo en el reproductor
  
• Cargarlo.

Este es de los menos interesantes pero quizás esté a mi alcance y prefiero terminar esta nota habiendo hecho algo concreto, no sólo planes que quién sabe cuándo y sí los ejecutaré.

Y ya empezamos mal, no sé por qué pensé que iba a ser como con la Spectrum que podías usar cualquier reproductor de cinta. No logro encontrar documentación, lo mejor es la existencia de un adaptador llamado C2N232 que permite hacer que una PC se haga pasar por el datassette mediante una conexión RS-232.

Si tomara ese camino el único mérito sería portar el firmware a un ATMega328p, que no sería poco porque está escrito en unas 700 líneas de assembly, mmmh.

Quizás estoy cometiendo el error de pensar que por que la comunicación es analógica, tal como indica sound input/output en el pinout del cassette de MSX tomado de un foro que hallé mientras buscaba algo que desambigüe el sentido de CASSETTE READ/WRITE, lo que me llevó al foro correcto.

Pinout MSX

Llevaré adelante el siguiente experimento, cuyo objetivo es determinar si la interfaz entre la CPU y el datassette es digital o analógica.

1. Identificar la entrada y la salida de datos.
   
2. Desarmar el datassette para poder medir sin armar conector.
3. Encontrar un cassette.
   
4. Escribir un programa
5. Salvarlo
   
6. Capturar la señal
   
7. Analizarla

 

1 Pinout

+----+----++----+----+----+----+
| A1 | B2 || C3 | D4 | E5 | F6 |
+----+----++----+----+----+----+

 

Pinout Datassette C64

 

2 Punto de medición

 

Interior Datassette

Con conector

 

Mesa de trabajo

3 Cassette

 

Listo

 

4 Programa

 

10 A=A+1
20 PRINT A
30 GOTO 10

 

5 Salvarlo

 

SAVE "ONE",1,2

 

Proceso de grabación completo

De paso observá que se ve muy bien, esos adaptadores y el cable de audio RCA evidentemente nada aportaban, le soldé una ficha RCA a un cable coaxial, RG11 o similar, el patrón de interferencia es de la cámara del celular. Es un motivo menos de preocupación, se veian unas rayitas horizontales muy cortas que en mi experiencia con PC indicaban fallo de la memoria de video, ahora no están más.

 

6 Capturas

 

Captura como 35 segundos completa salvo...

...el comienzo, donde se ve la bajada del sensor

Todo igual...

Detalle pulsos

Para ver si ganaba información capturé apretar play/stop sin intervención de la compu, nada.

Play Stop

 

Ampliación de las zonas marcadas en orden cronológico:

Inicio sensor y motor

Pulsos iniciales de lectura

Pulsos finales de lectura

No se si habrás observado, el violeta que es 6.2 V no regulados, no sé si lo que cáe es normal, a mirar el datassette por dentro.

Le conecté 4 V regulados y el motor anduvo, aún bajando hasta 3 V, no sé si a la velocidad apropiada, falla al rebobinar. Esto es un problemilla, C128 no está proveyendo el voltaje o la corriente apropiada. 

Volví a conectarlo a la C128 y obtuve resultados distintos, no hay señal salvo unos ruiditos del datassette a la C128. De paso capturé dos programas de distinta longitud:

Programa corto

Programa largo

Si te fijás bien, verás que los bloques del medio son distintos.

 

7 Análisis

 

No funcionó la grabación en sí, ya que parece que la señal "cassette motor" no es suficiente, me falta electrónica para lidiar con esto, supongo que debería poner un transistor que aumente la corriente.

La C128 ni se enteró, tras el save desactivó el video unos segundos, demasiados quizás. Luego dijo "ok". Esto significa que si quiero capturar, tengo que poner "cassette sense" a tierra.

No hubo ninguna manifestación de cambio, ni en el pin de ida ni el de vuelta, sólo esa señal cuadrada con período 380 uS, 2.64 khz, 400 uS, 250 khz en el segundo intento. Esto es bueno, la señal parece digital, con un microcontrolador debería poder capturarla con un GPIO y reproducirla luego.

El microcontrolador candidato preferido es el ATMega328p debido a manejarse con 5V, pero tiene muy poca RAM.

Como no puedo leer, no sé si la reproducción debería ser igual a la grabación, voy a apostar a que si. O quizás sería buena idea buscar algún manual. Si alguien que sabe me quiere tirar alguna pista, no me ofende.

Prometo que si hago algo más lo publicaré, lo que pasa es que esta nota es producto de mi alta procrastinación.