Стандарт Канзас-Сити
Стандарт Канзас-Сити ( KCS ), или байтовый стандарт , — это протокол хранения данных для стандартных кассет или других аудиозаписи носителей со скоростью 300 бит в секунду . Он возник на симпозиуме, организованном Byte журналом в ноябре 1975 года в Канзас-Сити, штат Миссури, с целью разработки стандарта хранения цифровых микрокомпьютерных данных на недорогих кассетах потребительского качества. Первые системы, основанные на стандарте, появились в 1976 году.
Одним из вариантов базового стандарта является CUTS, который идентичен со скоростью 300 бит/с, но с дополнительным режимом 1200 бит/с. CUTS — это кодировка по умолчанию, используемая несколькими более поздними семействами машин, в том числе от Acorn и MSX . В MSX добавлен режим более высокой скорости 2400 бит/с, который в остальном аналогичен. Режим CUTS со скоростью 1200 бит/с использовался в качестве стандарта для кросс-платформенного распространения BASICODE .
KCS зародился с самых первых дней микрокомпьютерной революции, среди других протоколов. Большинство домашних компьютеров той эпохи имели уникальные форматы , несовместимые ни с чем.
История
[ редактировать ]Первые микрокомпьютеры обычно использовали перфоленту для хранения программ, что было дорогостоящим вариантом. Компьютерный консультант Джерри Огдин задумал использовать аудиотоны на кассете вместо бумажных лент. Он поделился этой идеей с Лесом Соломоном, редактором журнала Popular Electronics , которого так же разочаровали перфоленты. В сентябре 1975 года они вместе написали статью о HITS (системе обмена лентами для любителей), используя два тона для обозначения единиц и нулей. Вскоре после этого несколько производителей начали использовать похожие, но несовместимые подходы. [1]
Уэйн Грин , который только что основал журнал Byte , хотел, чтобы все производители сотрудничали в разработке единого стандарта кассет. Он организовал двухдневную встречу 7–8 ноября 1975 года в Канзас-Сити, штат Миссури . [2] Участники остановились на системе, основанной на Дона Ланкастера конструкции . После встречи Ли Фельзенштейн (из Processor Technology ) и Гарольд Маух (из Percom ) написали стандарт, который был опубликован в Byte . первом выпуске журнала [3]
Кассетный интерфейс KCS аналогичен модему, подключенному к последовательному порту . 1 и 0 из последовательного порта преобразуются в звуковые сигналы с помощью частотной манипуляции звука (AFSK). Бит «0» представлен четырьмя циклами частотой 1200 Гц синусоидального сигнала , а бит «1» — восемью циклами синусоидального сигнала частотой 2400 Гц. Это дает скорость передачи данных 300 бод . Каждый кадр начинается с одного стартового бита «0», за которым следуют восемь битов данных (сначала младший значащий бит), за которыми следуют два стоповых бита «1», поэтому каждый кадр состоит из 11 битов для скорости передачи данных 27 + 3/11 секунду . байт в
В февральском выпуске журнала Byte за 1976 год был опубликован отчет. [4] на симпозиуме, а в мартовском выпуске представлены два примера оборудования Дона Ланкастера. [5] и Гарольд Маух. [6] Скорость передачи данных 300 бод надежна, но медленна; типичной 8-килобайтной программы на языке BASIC загрузка занимает пять минут. Большинство схем аудиокассет поддерживают более высокие скорости.
По словам Соломона, усилия не увенчались успехом: «К сожалению, это продолжалось недолго; еще до конца месяца все вернулись к своим собственным стандартам ленты, и путаница при записи еще больше усугубилась». [1]
Среди участников симпозиума в Канзас-Сити: [4]
- Рэй Боррилл , Блумингтон, Индиана
- Хэл Чемберлин , компьютерный любитель, Роли, Северная Каролина
- Ричард Смит, компьютерный любитель, Роли, Северная Каролина
- Том Дерстон, MITS , Альбукерке, Нью-Мексико
- Билл Гейтс , MITS , Альбукерке, Нью-Мексико
- Эд Робертс , MITS , Альбукерке, Нью-Мексико
- Боб Заллер, MITS , Альбукерке, Нью-Мексико
- Ли Фельзенштейн , LGC Engineering/ Processor Technology , Беркли, Калифорния
- Лес Соломон, журнал Popular Electronics Magazine, Нью-Йорк, Нью-Йорк
- Боб Марш, компания Processor Technology , Беркли, Калифорния
- Джо Фраппьер, Микра-Д, Беллингем, Массачусетс
- Гэри Кей, Southwest Technical Products Corp , Сан-Антонио, Техас
- Гарольд А. Маух, Pronetics/ Percom Data , Гарланд, Техас
- Боб Нельсон, Pacific Cyber/Metrix , Сан-Рамон, Калифорния
- Джордж Перрин, HAL Communications Corp, Урбана, Иллинойс
- Пол Такер, HAL Communications Corp, Урбана, Иллинойс
- Майкл Столовиц, Godbout Electronics , Окленд, Калифорния
- Майк Уайз, Sphere Corporation , Баунтифул, Юта
Улучшения
[ редактировать ]Исходный стандарт записывает данные в виде «знаков» (единица) и «пробелов» (ноль). Бит метки состоит из восьми тактов с частотой 2400 Гц , а бит пробела состоит из четырех тактов с частотой 1200 Гц. Слово (8 бит , обычно длиной в один байт ), записывается в порядке с прямым порядком байтов , где первым идет младший значащий бит. За 7-битными словами следует бит четности .
Компания Processor Technology разработала популярный CUTS (стандарт ленты пользователей компьютеров), который работает со скоростью 300 или 1200 бод. Они предоставили интерфейсную плату ввода-вывода CUTS Tape I/O для шины S-100 , которая обеспечивает поддержку стандартов CUTS и Канзас-Сити для любой системы S-100.
Кассетный интерфейс Tarbell , который, по словам одного из первых розничных продавцов ПК Стэна Вейта, «стал де-факто стандартом для компьютеров S-100», поддерживал стандарт Канзас-Сити в дополнение к «родному» режиму Tarbell («стандарту Tarbell»). [7]
Компания Acorn Computers Ltd внедрила вариант CUTS со скоростью 1200 бод в своем BBC Micro. [8] и микрокомпьютеры Acorn Electron , которые сократили бит «0» до одного цикла синусоидального сигнала частотой 1200 Гц, а бит «1» — до двух циклов сигнала с частотой 2400 Гц. Стандартное кодирование включает стартовый бит «0» и стоповый бит «1» вокруг каждого 8-битного фрагмента информации, что обеспечивает эффективную скорость передачи данных 960 бит в секунду . по 256 байт Кроме того, эти машины записывают данные блоками , чередующимися с промежутками несущего тона, причем каждый блок несет порядковый номер и контрольную сумму CRC, так что можно перемотать ленту и повторить попытку с неудачного блока в случае возникновения ошибки чтения.
MSX » по умолчанию поддерживает как вариант стандарта со скоростью 1200 бод с той же битовой кодировкой, что и у Acorn, так и вариант со скоростью 2400 бод, который удваивает скорость звука: бит «0» соответствует одному периоду волны 2400 Гц, а бит «1 бит — это два цикла волны частотой 4800 Гц. [9] В отличие от машин Acorn, MSX использует два стоповых бита «1» в дополнение к одному стартовому биту «0», поэтому эффективная скорость при 1200 бод составляет примерно 873 бита в секунду, а эффективная скорость при 2400 бод составляет примерно 1745 бит в секунду. . BIOS машины может считывать данные со скоростью до 3600 бод от идеального источника звука. Стандарт Quick CUTS, предложенный Бобом Коттисом и Майком Блэндфордом и опубликованный в информационном бюллетене любительского компьютерного клуба. [10] также работал на скорости 2400 бод, кодируя «0» как полупериод 1200 Гц и «1» как полный цикл 2400 Гц. Приемник имел автосинхронизацию с использованием системы фазовой автоподстройки частоты . Опубликованный в 1978 году, он предшествует патенту 1982 года на аналогичное предложение по инверсии кодовых знаков .
Реализации
[ редактировать ]Ранние микрокомпьютеры
[ редактировать ]Некоторые используют автобус С-100.
- Компукит UK101
- Exidy Sorcerer Дополнительная шина расширения S-100, стандартный режим 300 бит/с и вариант 1200 бод по умолчанию.
- Kim-1, MOS Technology Дополнительная шина расширения S-100 (KIMSI), стандартный режим 300 бит/с и вариант Hypertype со скоростью 1200 бод.
- Lucas Nascom 1, 2 (который также поддерживает вариант 1200 бит/с, см. ниже)
- МИТС Альтаир 8800
- Motorola MEK D1 6800 Плата
- Processor Tech Sol-20 Терминальный компьютер
- Шина Processor Tech CUTS S-100 Интерфейсная плата ленточного ввода-вывода
- SWTPC Компьютеры Motorola 6800 на базе
- Tangerine Microtan 65 (300 бод CUTS — также доступен более быстрый формат 2400 без CUTS)
- Eltec (Немецкая компания) Евроком 1
- Стартовый комплект Z80 (1977 — Макетная плата от SD Systems — 300 бод — шина S-100)
Персональные компьютеры
[ редактировать ]- АВС 80
- Желудь Компьютерс Лтд.
- Acorn System 1 (только 300 бод) [11]
- Acorn Atom (стандарт 300 бод / 1200 бод с программой «fast cos» из пакета утилит 1)
- BBC Micro (варианты 300 и 1200 бод)
- Acorn Electron (только 1200 бод)
- Дик Смит Super-80 (только 300 бод)
- Журнал «Электор» Национальный проект ВС/МП
- Хиткит
- Тренажеры микропроцессора Heathkit ET/ETW-3400 и 3400A (300, 1200, 2400 бод) [12]
- Heathkit H8 (300 и 1200 бод)
- Zenith Z-89 — также продается как Heathkit H89 (300 и 1200 бод)
- МикроБи Системы
- MicroBee (300 и 1200 бод)
- MSX (1200 и 2400 бод)
- Наском (300 и 1200)
- Ohio Scientific C1P/Superboard II, C2-4P/C4P, C2-8P/C8P
- Sega SC-3000 Немного другой вариант со скоростью 600 бод.
- Триумфальный орел
- Альфатроник ПК
- Альфатроник ПК16
- Z80NE Nova Elettronica с интерфейсом LX.385
- Хаос-доморощенный компьютер
- Илиша (1200 бод, 2 стоповых бита, как и MSX)
Программируемые калькуляторы
[ редактировать ]- Касио
- Серия FX-502P с интерфейсом FA-1 (300 бод)
- Серия FX-602P и FX-702P с интерфейсом FA-2 (300 бод)
- Casio FX-603P и Casio FX-850P с интерфейсом FA-6 (300 и 1200 бод)
- Casio FX-750P с интерфейсом FA-20 (300 бод)
- Casio PB-700 с интерфейсом FA-11 (300 бод)
Другие устройства
[ редактировать ]- Casio PT-50 Электронная клавиатура с ленточным интерфейсным модулем TA-1.
- Драм-машина Roland TR-707 и другое музыкальное оборудование.
Альтернативные форматы
[ редактировать ]
В августе 1976 года на выставке персональных компьютеров в Атлантик-Сити, штат Нью-Джерси , Боб Марш из Processor Technology обратился к Бобу Джонсу, издателю журнала Interface Age , с предложением записать программное обеспечение на виниловые пластинки. Компания Processor Technology предоставила Intel 8080 для записи программу . Эта тестовая запись не сработала, и компания Processor Technology не смогла уделить больше времени этим усилиям. [13] Дэниел Мейер и Гэри Кей из Southwest Technical Products (SWTPC) организовали для Роберта Уитервика программу-интерпретатор 4K BASIC для микропроцессора Motorola 6800 . Идея заключалась в том, чтобы записать программу на аудиокассету в формате Канзас-Сити, а затем сделать мастер-запись с ленты. Eva-Tone сделала звуковые листы на тонком виниле, на которые помещалась одна песня, они были недорогими и их можно было переплести в журнал. [14] Билл Тернер [15] и Билл Бломгрен [16] из MicroComputerSystems Inc. вместе с Бобом Джонсом [8] из Interface Age и Бад Шамбургер из Holiday Inn работали с Eva-Tone и разработали успешный процесс. На промежуточном этапе записи на ленту происходили провалы, поэтому SWTPC AC-30 [17] Кассетный интерфейс был подключен непосредственно к оборудованию для резки пластинок. Майский выпуск журнала Interface Age за 1977 год содержит первое «Floppy ROM», 33-дюймовый дискету. Запись со скоростью 1 ⁄ об /мин, содержащая около шести минут стандартного звука Канзас-Сити. Дискета № 5, выпущенная в сентябре 1978 года, имеет две стороны: Apple BASIC, «автоматическая выкройка одежды», и формат IAPS, «Программа для написания писем».
См. также
[ редактировать ]- БАЗИКОД
- Набор данных коммодора
- Быстрый загрузчик
- Гибкий диск
- кассета IBM
- Кассетный интерфейс Tarbell
- Единый формат эмулятора
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Файхтингер, Хервиг (1987). «1.8.3. Кассетная запись» [1.8.3. Кассетная запись]. Arbeitsbuch Mikrocomputer [ Рабочая тетрадь по микрокомпьютеру ] (на немецком языке) (2-е изд.). Мюнхен, Германия: Franzis-Verlag GmbH . стр. 230–235. ISBN 3-7723-8022-0 .
- Хюблер, Бернд (1987) [1986]. «2.6. Кассетный интерфейс» [2.6. Кассетный интерфейс]. В Эрлекампфе, Райнер; Монк, Ханс-Иоахим (ред.). Microelectronics in der любительской практики [ Микроэлектроника для практического любителя ] (на немецком языке) (3-е изд.). Берлин: Военное издательство Германской Демократической Республики, Лейпциг. стр. 92–99, 164–165. ISBN 3-327-00357-2 . 7469332.
- фон Кубе, Маркус (15 марта 2015 г.). «Утилиты ввода-вывода CASsette» . Архивировано из оригинала 14 марта 2017 г. Проверено 14 марта 2017 г.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Лес Соломон, «Память Соломона» , Digital Deli, 1984 г.
- ^ Баннелл, Дэвид (декабрь 1975 г.). «BYTE спонсирует собрание по стандартам ACR» . Компьютерные заметки . Том. 1, нет. 6. Группа пользователей Альтаир, MITS Inc. с. 1. Архивировано из оригинала 23 марта 2012 г. Проверено 4 мая 2007 г.
- ^ Ланкастер, Дон (сентябрь 1975 г.). «Последовательный интерфейс» . БАЙТ . № 1. Зеленое издательство. п. 22 . Проверено 10 апреля 2018 г.
- ^ Jump up to: а б Манфред и Вирджиния Пешке (февраль 1976 г.). «Отчет: Симпозиум BYTE по стандартам аудиокассет» . БАЙТ . № 6. Публикации БАЙТА. стр. 72–73.
- ^ Дон Ланкастер (март 1976 г.). «Создайте битовый буфер» . БАЙТ . № 7. Публикации БАЙТА. стр. 30–39.
- ^ Гарольд А. Маух (март 1976 г.). «Цифровые данные о кассетных магнитофонах» . БАЙТ . № 7. Публикации БАЙТА. стр. 40–45.
- ^ «ИМСАИ 8800» . pc-history.org . Проверено 24 сентября 2018 г.
- ^ Р.Т. Рассел, Департамент инженерного проектирования BBC (1981). Микрокомпьютерная система BBC. ЧАСТЬ II — ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (Отчет). Британская радиовещательная корпорация.
- ^ «4, ПЗУ BIOS». Красная книга MSX . Кума Компьютеры. 1985. ISBN 0-7457-0178-7 .
- ^ «Информационный бюллетень любительского компьютерного клуба» (PDF) . Август 1978 года . Проверено 29 сентября 2022 г.
- ^ Техническое руководство Acorn System 1, стр. 15: «На клавиатуре находится стандартный интерфейс ленты пользователя»
- ^ «Замена кассеты для трейнера Heathkit ET-3400A» .
- ^ Джонс, Роберт С. (май 1977 г.). «Эксперимент с дискетой». Возраст интерфейса . Том. 2, нет. 6. Макфетерс, Вулф и Джонс. стр. 28, 83.
- ^ Пенчанский, Алан (10 ноября 1979 г.). «Новое здание фирмы Soundsheets» . Рекламный щит . Том. 91, нет. 45. Нью-Йорк: Публикации Billboard. п. 88. ISSN 0006-2510 .
- ^ Тернер, Уильям В. (май 1977 г.). «4K BASIC Роберта Уитервика». Возраст интерфейса . 2 (6). Макфетерс, Вулф и Джонс: 40–54.
- ^ Бломгрен, Уильям (май 1977 г.). «Platter BASIC: поиск хорошего музыкального автомата с произвольным доступом и возможностью резки пластинок». Возраст интерфейса . 2 (6). Макфетерс, Вулф и Джонс: 29–36.
- ^ Гэри Кей (декабрь 1976 г.). «Взгляд дизайнера на AC-30». БАЙТ . Том. 1, нет. 16. Публикации БАЙТА. стр. 98–108.