Histórias dos Tempos dos Disquetes - Disk II

Neste post vou falar um pouco sobre a unidade de disquete do Apple ][, cuja controladora é uma obra prima de Steve Wozniak.


Um Computador Sem Unidade de Disco

Como vimos na parte inicial, os primeiros disquetes eram de oito polegadas. Em 1976 Alan Shugart (que tinha gerenciado o projeto do disquete de oito polegadas na IBM e posteriormente fundado a Shugart Associates que dominou o mercado de drives de disquete nos final dos ano 70) desenvolveu um modelo menor e mais barato: o disquete de 5 1/4 polegadas.

Apesar da redução de custo, a unidade de 5 1/4 ainda custava acima de US$ 1000, sendo usada somente nos micros "profissionais", comprados por empresas. O usuário doméstico ficava preso às fitas cassete.


Provavelmente nenhum dos meus leitores teve experiência de fita K7 como meio de armazenamento (alguns nem devem ter usado fita K7 com música!). A experiência era péssima: baixa confiabilidade, lentidão, acesso somente sequencial. O presidente da Apple (Mike Markkula) sentia isto na pele e em dezembro de 1977 colocou no topo da lista dos projetos para o Apple II uma interface para conexão de disquetes.

Wozniak Faz Mágica

Wozniak não conhecia muito sobre disquetes, mas se debruçou sobre os manuais da Shugart e projetou um circuito extremamente simples capaz de controlar um drive. Na busca pela simplificação, ele acabou ignorando dois sinais provenientes da unidade:

• A indicação de cabeça na trilha zero: ao invés de usar este sinal o firmware se valia da existência de uma limitação mecânica do movimento na cabeça. No início da operação, ou após algum erro, a cabeça era movida um número grande de passos na direção da trilha zero. A batida da cabeça no fim de curso gera um barulho característico quando o drive é ligado.
• A indicação da posição angular (referência para o primeiro setor). Um pequeno furo próximo à região central do disquete é normalmente usada para localizar o primeiro setor; no Disk II o firmware localiza o primeiro setor procurando uma sequência de bytes.

A Apple encomendou à Shugart drives de 5 1/4 com estas simplificações. Foram precisos vários ajustes no circuito analógico para obter leitura e escrita confiáveis. O que eles não sabiam é que a Shugart tinha fornecido drives sabidamente ruins, na esperança de convencê-los a comprar os drives normais.

Para simplificar a parte analógica do circuito, inicialmente era usada densidade simples. Ajustes no circuito deram um ganho de 10% na capacidade (de 9 para 10 setores por trilha). Em seguida Woz abandonou a codificação da densidade simples e passou a usar uma técnica chamada group code recording, chegando a 13 setores para um total de 115K (35*13*256). Anos mais tarde, em 1980, Woz aperfeiçoaria a codificação chegando aos 16 setores e 140K.

A parte digital do circuito utiliza uma PROM para implementar uma máquina de estados. Com isto, o circuito ficou com apenas 8 integrados, contra os mais de 40 tradicionalmente usados.

Woz foi responsável também pelo layout da placa de circuito impresso e conseguiu obter uma placa em que não há necessidade de interconexão entre as trilhas das duas faces, aumentando a confiabilidade e reduzindo o custo.


Os Discos Dupla Face

O fato da Apple não usar o sensor da posição angular teve um efeito colateral. Normalmente este sensor é também usado para garantir que o disco foi inserido com a face correta para cima. Sem o sensor era possível colocar a media de ponta cabeça e aproveitar as duas faces. Isto podia ser feito tanto comprando disquetes dupla face como, para os mais venturosos e/ou avarentos, disquetes de face simples.

Existia um único problema no uso da segunda face: o corte que permite a gravação. Nos disquetes de 8 e 5 1/4, um corte na lateral era coberto para proteger o disco contra escrita. A solução era recortar a capa cuidadosamente com uma tesoura. Ou usar uma ferramenta especialmente criada para isto:


Um Produto Lucrativo

O Disk II foi lançado com um preço de US$595 (e o preço especial de US$495 para quem colocasse o pedido antes do lançamento). Este preço, muito inferior ao praticado pelos demais fabricantes, incluia a controladora, uma unidade e o sistema operacional (chamado DOS 3.1).

O custo das peças era da ordem de US$140. Dois anos depois, a Apple procurou uma empresa japonesa para produzir as unidades de disco, baixando o custo para US$80.

Mais importante que o lucro do Disk II é o fato de que ele foi um grande alavancador de vendas. Com ele o Apple II deixava de ser um brinquedo e passava a ser um computador de verdade.

Links

Na wikipedia: aqui e aqui.
Na excelente Apple II History: aqui.