1.2A MFM-Disk Emulator


Allgemein
Die ST506-Schnittstelle wurde 1982 von der Firma Seagate für ihre 5¼-Zoll-Festplatten
ST506 (5.4 MB) , ST412 (10.1 MB) und ST225(20.4 MB) entworfen und jeder namhafte Computer Hersteller setzte diese Technologie ein.

Die ST506-Schnittstelle arbeitet mit dem MFM( Modified Frequency Modulation ) Aufzeichnungsverfahren, ähnlich wie die DEC RL-Schnittstelle( Kapitel 1.1C ).

Implementierung
Mein Design arbeitet mit einem FPGA und unterstützt derzeit die ST506, ST412 und ST225 Disks. Zum Einsatz kam das
BeMicro-CV Development Board, bestückt mit einem Altera Cyclone® V FPGA , Typ: 5CEFA2F23C8N . Dieses Board hat 128 MB Memory und somit ist es auch möglich, MFM Laufwerke mit über 100 MB zu simulieren. Bei meinem Design werden die MFM-Daten komplett decodiert, Realtime, quasi “on the fly“ und auf einer Micro-SD Card gespeichert und sind somit jederzeit, z.B. mit einem HEX Editor einsehbar. Viele andere Design's speichern nur die zeitlichen Abstände der MFM Signale.

Probleme, offene Punkte
Die Schnittstelle und deren Signale wurden von der Firma Seagate genau beschrieben und weitgehend eingehalten. Ganz anders sieht es bei den Daten und Timing Format aus. Hier ist alles inkompatibel. Jeder Hersteller hatte garantiert sein eigenes Track und Datenformat, welches damals mit einem Low-Level Format Programm generiert wurde. Folgende Unterschiede existieren:
> > CRC Algorithmus unterschiedlich, wie zum Beispiel unterschiedlicher Preset-Wert.
>> Track Format: ID AM unterschiedlich.
>> Track Format: DATA AM unterschiedlich.
>> SYNC Character untersiedlich.
Sogar beim gleichen Hersteller gab es unterschiedliche Formate. Bei DEC konnte eine mit RQDX-1 formatierte Disk nicht mit einen RQDX-3 benützt werden. Weiterhin ist bei meinem Design die Byte-Reihenfolge wichtig, also Big-Endian( z.B. Motorola) oder Little-Endian( z.B. DEC PDP11) und kann dementsprechend mit einen DIP-Switch selektiert werden.
Um die Daten von einer noch lauffähigen Disk zu sicheren wurde zusätzlich der Clone Mode implementiert. Hier werden die Daten 1:1 von der Disk übertragen und auf die SD-Card gesichert. Im Emulator-Mode werden dann diese Daten von der SD-Card gelesen und die Disk simuliert.

In Zusammenarbeit mit Computer-Museum München