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
solcherart modifizierten Diskette können dann durch Umdrehen weitere knapp
165 KB
gespeichert werden.

VC 1541

Inhaltsverzeichnis

1 Allgemeines

2 Versionen

3 Arten von
Schnellladern

3.1 Hardware

3.2 Steckmodul

3.3 Software

4 Literatur

5 Weblinks

[Bearbeiten]
Allgemeines

Laufwerk VC 1541

Hauptplatine VC 1541

Wie die meisten Diskettenlaufwerke von Commodore ist die 1541 ein
eigenständiger Computer. Als CPU wurde der 6502 verwendet,
ein naher Verwandter des im C64 eingesetzten 6510, man konnte die beiden bei
trickreicher Programmierung parallel rechnen lassen.

Das Betriebssystem des
Laufwerks, CBM DOS v2.6, eine
abgespeckte Version der Vorgängerlaufwerke der CBM-Serie, enthält eine Reihe von
Fehlern. Der bekannteste ist der sogenannte "SAVE @"-Bug. Das "SAVE @"
dient zum Überschreiben von Dateien mit einem neuen Inhalt unter Beibehaltung
des Dateinamens. Unter unvorhersehbaren Umständen kann es dabei zu einer
Zerstörung des Disketteninhaltes kommen. Da dieser Fehler bald bekannt wurde,
benutzen die meisten Commodore-Programme stattdessen den "Scratch"-Befehl, um
Dateien zu löschen und schrieben sie dann mit dem normalen SAVE-Befehl
neu.

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 von der Firmware in 10-Bit-Werte umkodiert werden und beim
Lesen entsprechend umgekehrt. Der Beginn (Sync) einer aufgezeichneten Bytefolge
(Datenblock-Kopf oder Datenblock-Inhalt) wird allerdings, anders als etwa beim
Apple II,
hardwaremäßig erkannt.

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 (die Bitraten werden dabei an sich in der Hardware
erzeugt, jedoch wird per Software zwischen ihnen umgeschaltet). Das bedeutet,
dass die Oberfläche radial in vier Zonen geteilt ist, die
unterschiedliche Zahlen von Sektoren je Spur haben.

Geradezu sprichwörtlich war die Langsamkeit der 1541 (deshalb unter Usern
auch Schneckenkarussell genannt). Bereits das Lesen der Daten von der
Diskette in den internen Speicher des Laufwerks war nicht optimal gestaltet. Vor
allem aber war die Langsamkeit durch die umständliche Programmierung der
Datenübertragung zwischen Laufwerk und Rechner über den seriellen IEC-Bus
bedingt. Diese wurde ursprünglich für die zum VC-20 passende VC1540 entwickelt, da der damals
im VC-20 eingesetzte Interface-Chip MOS 6522 VIA einen
Fehler in der automatischen seriellen Übertragung enthielt (in unregelmäßigen
Abständen wurden 9 statt 8 Bit übertragen). 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
das nicht so viel aus wie später auf dem C64. Der Interface-Chip des C64, der MOS 6526 CIA,
enthielt diesen Fehler zwar nicht, aber zwecks Rückwärtskompatibilität zu den
VC1540-Laufwerken (die ebenfalls den fehlerhaften 6522 enthielten) entschloss
man sich, für den C64 kein ganz neues Laufwerk zu entwickeln.

Darüber hinaus wurde die Übertragungsrate in der 1541 im Vergleich zur 1540
nochmals künstlich reduziert, um durch den VIC II-Chip verursachte
Timingprobleme des C64 zu umgehen. Anders als der VIC I des VC-20
stoppt der VIC II von Zeit zu Zeit den Prozessor für bis zu 40 Mikrosekunden, um
Grafikdaten aus dem Speicher zu lesen. Somit musste sichergestellt werden, dass
das Laufwerk jedes Bit deutlich länger als 40 µs auf den Bus legte, damit
es nicht verlorengehen konnte. Das wurde durch eine leichte Änderung der
Firmware erreicht, im Hardwareaufbau sind die 1540 und frühe 1541-Laufwerke
ansonsten identisch.

Mit Hilfe sogenannter Floppy-Speeder, trickreich programmierter
Übertragungsprogramme (z. B. Hypra Load), die meist über
einen getrennten parallelen Bus übertragen oder auf das komplizierte Protokoll
auf der seriellen Leitung verzichten, kann die Übertragungsgeschwindigkeit von
300 Bytes/s auf teilweise über 10 kB/s gesteigert werden. Die
Floppy-Speeder-Software wurde teilweise, zusammen mit noch anderen
Features (Funktionstastenbelegung etc.) ins Betriebssystem integriert, was einen
Wechsel des ROM-Bausteins im C64 und in der 1541 erforderlich machte. Daneben
gab es Floppy-Speeder als Steckmodule für den Computer (der laufwerksseitige
Code wurde in diesem Fall bei jedem Ladevorgang ins RAM des Laufwerks
übertragen) und rein softwaremäßige, die schon bald auch in die meisten
kommerziellen Programme für den C64 integriert wurden.

Eine parallele Datenübertragung wurde von vielen Usern realisiert durch
Nutzung des Userport am C64 und eines
freien 8-Bit-Ports eines 6522-Portbausteines in der 1541. Das ganze erledigten
Umbausätze, wie zum Beispiel das bekannte SPEEDDOS: Zwei Eproms mit
modifizierten Betriebssystemen für den C64 und das Laufwerk 1541 und ein
paralleles Datenkabel vom Userport des C64 zur Floppy.
Der Befehlsaustausch zwischen Rechner und Diskettenlaufwerk mittels des
seriellen Busses wurde beibehalten, zusätzlich wurde mit dem Parallelkabel ein
"HiSpeed-Bus" gelegt.

Im Zuge dieser Modifikationen zur Beschleunigung gab es angesichts gefallener
RAM-Preise später sogar eine Platine zum Einbau in die 1541, die eine komplette
Diskettenspur (und in einer noch späteren Version einen ganzen Disketteninhalt)
im eigenen RAM (also als Cache) speicherte und dann mit
hoher Geschwindigkeit mit dem Rechner austauschen konnte.

Weitere negative Eigenschaften sind die durch das interne Netzteil
hervorgerufenen Überhitzungsprobleme sowie in der ersten Generation das
charakteristische Rattern, das beim Anschlagen des Schreib/Lesekopfes an
Spur 0 entsteht. Einen Spur-0-Sensor hatte Commodore gespart, deshalb wird
beim Formatieren oder bei Lesefehlern der Kopfschlitten – unabhängig von
seiner Position – einfach 40 Spuren nach außen gefahren, wobei ein
mechanischer Anschlag verhindert, dass er sich über die Spur 0 hinausbewegen
kann. Dieses Rattern ist nicht nur sehr unangenehm, sondern auch der Grund für
eine häufige Dejustage des Laufwerks.

Besonders unangenehm für Anwender ist die Tatsache, dass die Erstellung einer
Diskettenkopie ohne Zusatzsoftware quasi unmöglich ist, da im Commodore BASIC des C64
keine derartigen Befehle integriert sind. Von den zahlreichen kommerziellen oder
in Fachzeitschriften veröffentlichten Programmen gilt das 1989 im 64'er-Magazin
veröffentlichte Programm "Master-Copy 64" von Frank
Riemenschneider bis heute als das einzige, das eine Diskettenkopie auf einer
VC1541 ohne jede Hardware-Erweiterung in unter einer Minute erstellen kann.
Später gab es noch eine Nachfolgeversion "Master-Copy Parallel", die mittels
paralleler Datenübertragung über den Userport diese Aufgabe in unter
30 s erledigt.

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Versionen

VC 1541c

VC 1541-II

1541 (1. Generation)

Einführung 1982

Die ersten Exemplare hatten ein hellbeiges Gehäuse wie der VC-20, später dunkelbraun wie
der Commodore 64, ähnlich
den PC-Diskettenlaufwerken dieser Zeit

Kann auch in ein PC-Gehäuse eingebaut werden

Zwei Platinenvarianten: Umgebaute 1540 ("lange Platine" mit 74xx-Logik), später
"kurze Platine" mit Custom Chip

Zwei Laufwerksvarianten: ALPS-Laufwerk mit brauner Frontblende und
Verschlussklappe, sowie ein nur in geringer Stückzahl verbautes
Knebellaufwerk von Mitsumi
mit brauner oder weißer Frontblende

1541c (2. Generation):

Einführung 1986

Beiges Gehäuse, wie der Commodore 64 der
zweiten Generation.

Knebelverschluss

Lichtschranke zur Spur-0-Erkennung: Das modifizierte DOS erkennt damit
die Spur 0, das Rattern aufgrund des Zurückziehens des Schreib-/Lesekopfes
bis zum Anschlag entfällt und die Mechanik wird geschont. Dadurch allerdings
inkompatibel zu Hardware-Speedern für 1541 der ersten Generation. Die
Lichtschranke belegte eine Leitung des von den Speedern für den Anschluss
des Parallelkabels verwendeten CIA-Ports A von UC1. Sie konnte jedoch durch
Auftrennen der entsprechenden Leiterbahn deaktiviert werden, wobei die
Firmware gegen eine der beiden anderen Varianten (1541 oder 1541-II)
ausgetauscht werden muss.

Neue, nahezu quadratische Platine: 1541B mit einer Hybridschaltung (UD1)
anstelle der bisher diskret aufgebauten Verstärkerschaltung für den
Schreib-/Lesekopf

1541-II (3. Generation):

Einführung 1988

Hellgrau, in einem deutlich kleineren Gehäuse mit Knebelverschluss

Ein externes Netzteil verhindert Temperaturprobleme

Wieder voll kompatibel mit der 1541-I

Die Firmware behebt verschiedene Bugs der älteren Laufwerke, darunter
den oben erwähnten "SAVE @"-Bug; sie kann auch in der 1541 der 1. Generation
genutzt werden.

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Arten von
Schnellladern

[Bearbeiten]
Hardware

Die Hardware-Schnelllader werden auf Platinen oder Chips geliefert und müssen
im Heimcomputer und im Diskettenlaufwerk eingebaut
werden.

Die Geschwindigkeitsfaktoren beziehen sich auf LOAD mit C64 und 1541. Mit
anderer Hardware (HDD statt Floppy...) können die Werte stark abweichen.

Name

System

Faktor

Bemerkung

Dela
DOS

C64

?

Dolphin
DOS

C64,C128

?

Versionen 2.x für C64 und 3.x für C128, Dolphin DOS, Dolphin DOS 2.0

Dynamic
DOS

C64

?

FSD
System

C64,C128

?

Exos

C64

?

Jiffy-DOS

C64

6-10

Jiffy
DOS für VC-1541/71/81
CMD-HD/FD
bzw. VC-20, C64/128/16, SX-64

Mach
71

C128

?

Pro
Speed 71

C128

?

P3/128

C128

?

Professional-DOS

C64,C128

?

Professional DOS , Professional Dos Handbuch

Prologic
DOS Classic

C64

25

Prologic Dos
Test von 64'er

Ross-Drive

C64

?

Speed-DOS

C64

?

SpeedDOS-Anleitung (als Text bei iDOC=)

Turbo
Access

C64

?

Turbo
Trans

C64

?

Turbo
Access mit einer RAM-Erweiterung

Ultra-Load

C64

?

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Steckmodul

Einige Schnelllader erschienen auch als Steckmodul für den Expansionsport.

Name

System

Faktor

Bemerkung

?

C64

?

Nur Schnelllader

Action Replay 6

C64

15/7

Multifunktionsmodul, auch schnelles Speichern

DELA
DOS

C64

?

Nur Schnelllader

Disk-Booster
64

C64

?

Nur Schnelllader

Epyx
FastLoad

C64

5

Final
Cartridge 2

C64

6

Multifunktionsmodul

Final Cartridge
3

C64

10/10

Multifunktionsmodul, auch schnelles Speichern

Magic
Formel

C64

16 / 15

Multifunktionsmodul, auch schnelles speichern

Retro
Replay

C64

?

Multifunktionsmodul

Super
Snapshot

C64

5,5

Multifunktionsmodul

[Bearbeiten]
Software

Ein Software-Schnelllader ist ein kurzes Programm und wird zuerst geladen und
gestartet, danach das eigentliche Programm, das sinnvollerweise deutlich größer
sein sollte als der Schnelllader. Solche Software-Schnelllader waren auch in die
meisten kommerziellen Programme für den Commodore 64 eingebaut, meist eng
verflochten mit dem Kopierschutz der
Diskette.

Name

System

Faktor

Bemerkung

Accelerator

C64

?

Magic Disk 64,
Ausgabe 12/1988

Fast
Disk

C64

?

Magic Disk 64, Ausgabe 05/1988

FLOAD

C64

?

Magic Disk 64, Ausgabe 02/1989

1581 Speed

C64

16

Nur für VC-1581

ZAP 1581

C64

16

Nur für VC-1581

Gigaload

C64

?

Heureka-Sprint

C64

25

64'er
Ausgabe 3/87, Listing des Monats, eigenes Diskettenformat

Hypra Load

C64

10

Nur für VC-1541 mit C64

Cyber Loader

C64

16

Nur für VC-1541 mit C64

Speedload

C64

13

Nur für VC-1541 mit C64

Mr. Byte

C64

?

Nur für VC-1541 mit C64

Most-Access

C64

?

Nur für VC-1541

Ultraloaded Plus

C64

8?

64'er
Spielesammlung Band 3

[Bearbeiten]
Literatur

Lothar Englisch, Norbert Szczepanowski: Das große Floppy-Buch.
Disketten-Programmierung mit Commodore VC 1541 für Anfänger, Fortgeschrittene
und Profis. 3. überarbeitete und erweiterte Auflage. Data Becker,
Düsseldorf 1985, ISBN
3-89011-005-3 (Ein Data-Becker-Buch).

Reinhold Herrmann: Floppy VC 1541. Pflegen und Reparieren. Data
Becker, Düsseldorf 1986, ISBN
3-89011-079-7.

Karsten Schramm: Die Floppy 1541. Alles über die Programmierung der VC
1541 von Eröffnen einer Datei bis zu Eingriffen in die Arbeitsweise des DOS.
Lernen Sie Ihren eigenen Programmierschutz und Ihr schnelles Ladeprogramm
selbst zu entwickeln. (Mit komplettem kommentierten ROM-Listing).
Markt-und-Technik-Verlag, Haar bei München 1986, ISBN
3-89090-098-4 (64er - Ein Markt-und-Technik-Buch), Download.

[Bearbeiten]
Weblinks

Commons: Commodore 1541 – Sammlung von Bildern,
Videos und Audiodateien

Weitergehende Informationen und Internals finden sich auch unter [1] sowie allgemein [2]

Weitere Informationen und Bilder bei 8-Bit-Nirvana

1000x20px

Commodore-Produktübersicht

PET/CBM: KIM-1 | PET 2001 | CBM
3000 | CBM 4000 | CBM
8000 | MMF 9000  CBM II:
CBM
500∗ | CBM 600 | CBM
700 | CBM 900∗

Heimcomputer: VC 10 | VC
20 | C64 (SX, GS♦) |
264-Reihe (C16,
C116, Plus/4) | C128 | C65∗

Amiga (Übersicht): 1000 | Sidecar | 500 |
2000 | CDTV♦ | 600 |
3000/T/UX | 1200 | 4000 | CD³²♦

IBM-kompatibel: PC-1 | PC-10 bis
PC-60 | x86LT | A1060

Peripherie: Laufwerke: Datasette | VC15xx (VC1540/41, VC1551, VC1570/71, VC1581) | SFD100x (SFD1001, SFD1002) | CBM 2020 bis
8250 | A570 | A3070
Drucker: MPS-Serie | MPS 801 |
CBM-8000-Serie | VC1520
Sonstige
Hardware: Zorro-Bus | Uhrenport | WOM | RAM Expansion
Unit | Commodore-Maus |
Monochrom- und Farb-Monitore | Lautsprecher A10 |
Mehrfachbenutzersysteme (MBS)
Historische
Hardware: Schreib- und Tischrechenmaschinen |
LED-Uhren | 2000K/3000H♦ |
Chessmate

Chips: MOS Technology | VIC | VIC II | TED | VDC | SID | PIA | VIA | TPI |
CIA | ACIA | Agnus (Blitter, Copper) | Paula | EHB-Modus |
HAM-Modus
Chipsätze: OCS | ECS | AGA

Software: Commodore BASIC |
Commodore Basic
V2 | Kernal | CBM-ASCII (PETSCII) |
GEOS |
Commodore DOS | AmigaOS | Kickstart | Workbench | ARexx | AmigaGuide | AMIX

∗: nur Prototyp ♦:
Spielkonsole

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| Commodore

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