El Hardware del Spectrum

DISCiPLE
El interface multiuso definitivo

 

Introducción

El subtítulo no era ni mucho menos una exageración (Microhobby 119), en aquellos tiempos (año 87) tener un Disciple era como tener un super Spectrum con algunas posibilidades que parecían pura magia, como poder salvar juegos en cualquier momento y cargar desde disco un programa de 48K en tan solo 3,5 segundos.

En esta página no prendo volver a hacer un manual y explicar con detenimiento sus bondades, ya existen otras páginas donde está muy bien explicado y para qué sirve cad uno de los "gadgets" de este interface. Lo que yo haré es explicar como novato en Disciple los problemas que me he encontrado para ponerlo en marcha y cómo compatibilizar conectores, disquetera e impresora para hacerlos funcionar sin problemas.

El sistema operativo

Cuando me dispuse a probar el Disciple en un Spectrum me encontré con que al conectarlo no había ningún cambio aparente, no pasaba nada y todo arrancaba igual. Al pulsar lo botones laterales todo estaba en calma y parecía no funcionar.... Tras descargar el manual (disponible en WOS)y leer sus páginas por encima lo primero que ves es que se entregaba con una cinta de cassette con un software que permitía configurar sus características en base a las preguntas que formulaba un asistente y tras ello, guardar en un disco el Sistema para cargarlo rápidamente (en 2 segundos) cada vez que arranquemos el Spectrum.

Actualización 17/11/2014: Manual del Disciple en Castellano

Recientemente he visto en Ebay un anuncio de un usuario que vendia un Disciple, el cual incluía un manual de usuario en Castellano. Me he puesto en contacto con él y lo ha cedido amablemente. Se trata de Javier Montseny, con sobrenombre Dasman10. Muchas gracias por realizar el trabajo.
Puedes descargar el manual desde este enlace.(Formato PDF)

En la siguiente imagen podemos ver una de esas preguntas de configuración nada más cargar la utilidad BASIC del Disciple.

El software no lo he visto en WOS pero tras hacer varias búsquedas por la red pude encontrar esta página:

http://www.robertp.net/disciple.htm

Donde el autor, a parte de explicar de forma concisa todas las opciones del Disciple y documentarlo con fotografías, dejó los enlaces para descargar la cinta del Disciple en formato TAP (y otras cosas) al final de la página. Cuando termina el asistente, nos solicita grabar en disco el Sistema (llamado GDOS) para cargarlo con el arranque del Spectrum. Para tener una copia de seguridad también lo puedes descargar desde aquí.

La disquetera del Disciple

Para que lo anterior tenga sentido es necesario conectar una disquetera al puerto correspondiente. Se trata de un puerto estándar de disquetera como los que tenían los PC hace unos años, incluso el cable es el mismo. Lo que yo quería hacer era usar una disquetera de 3,5" ya que permite aprovechar la capacidad máxima (780K) por disco.
Dado que el conector era el mismo, el cable también y en el manual pone que puede ser compatible con este tipo de unidades, me aventuré a conectarlo pero no había actividad alguna salvo que el motor se quedaba girando constantemente, así que debía de haber otra manera.
Tras mucho buscar, encontré un manual técnico disponible únicamente en modo texto y que en el apartado 12.1 se daban algunas notas acerca del funcionamiento y compatibilidad de las unidades de disco flexibles de 1,2Mb. Allí había pistas acerca del tipo de unidad que podía usar el Disciple y cómo verificar si podía ser compatible.
Básicamente, para saber si una unidad de disco de 3,5" es válida para usarla con el Disciple es preciso abrirla y verificar su circuitería, en ella junto al conector de datos debemos buscar un jumper o una serigrafía que ponga DS0 - DS1. Si así fuera tenemos muchas posibilidades de poder usarla sin problemas. En mi caso, una disquetera Samsumg, pude ver lo siguiente:

Esas siglas se corresponden con el tipo de unidad y todas las unidades de disco siempre vienen prefijadas de fábrica para DS1, es decir, como unidad B. Para poder usarse en un PC como unidad A recuerda que el final del cable plano siempre llevaba algunos cables girados para conectarlos a la inversa. De esa manera quedaba configurada como unidad A. En el Disciple no funciona por alguna razón la identificación de la unidad aún con esos cables girados y es preciso conectar la primera unidad como DS0. La segunda unidad sí puede ir como DS1 (al menos en teoría, no lo he probado aún).
Según esto, para que funcione hay que quitar el puente de estaño que puede verse sobre DS1 y unir el puente en DS0, al hacerlo el Disciple pudo arrancar, leer y formatear discos sin problema ninguno.

Alimentación de la disquetera

Dado el éxito obtenido en las pruebas de funcionamiento, siempre usando una fuente de alimentación de PC (tipo AT, aparatosa pero con conectores de alimentación de disquetera) me planteé la posibilidad de alimentar también la disquetera con la fuente de alimentación del propio Spectrum, de manera que todo quedaría mucho más compacto y más funcional por no tener que andar siempre conectando distintas fuentes para alimentar distintos dispositivos.
La que yo uso para tener potencia suficiente es una fuente de 2,1A de un Spectrum +2, quizá funcione con la fuente original del Spectrum 48K pero es de 1,4A y quizá andemos un poco justos. Dado que cualquier unidad de disco de un PC siempre va alimentada con dos tensiones distintas, +12V y +5V tenemos suficiente con los +13V de media que suelen dar las fuentes no estabilizadas de los Spectrum. Esos +13V quizá serían adecuados para la tensión de +12V que necesita, sin embargo prefiero asegurar que esa tensión se mantiene constante. Exactamente lo mismo para la tensión de +5V, en ambos casos un 7812 y un 7805 pueden cumplir su función perfectamente dado que el tiempo que la disquetera va a permanecer funcionando es muy corto, apenas van a producir calor, así que un buen rato uniendo cables y obtenemos esto:

Aprovecho no obstante para fijar ambos reguladores a la carcasa superior de la disquetera, justo donde hay un pequeño hueco donde alojarlos sin que molesten. Los cables, a parte de los reguladores, se unen al conector típico de la disquetera (qué mejor manera de alimentarla) y una hembra de clavija de alimentación. Por último, un simple cable "ladrón" que permita llevar la tensión de la fuente tanto al Spectrum como a la disquetera:

 

1. Tornillos de los reguladores
2. Conector de alimentación para la disquetera
3. Conector de alimentación hembra, que recibe el conector 2
4. Entrada de la tensión directa de la fuente
5. Conexión al Spectrum

Con este simple cable tenemos todo el conjunto alimentado con una sola fuente y lo mejor de todo es que funciona perfectamente.

Y ya lo tenemos todo listo para cargar el sistema y hacer pruebas con el resto de características del Disciple.

El botón NMI

El botón "mágico" del Disciple, con él podemos parar la ejecución de cualquier programa o juego y grabarlo en disco íntegramente para poder cargarlo cuando lo necesitemos en cuestión de segundos. Una vez que el Disciple ha terminado de grabar la información en disco, el programa continúa en el mismo punto. Pero a parte, ese botón permite otras 4 funciones más que en resumen son:

- Pulsando la tecla 1, se imprime la pantalla que se muestra en el monitor a baja resolución
- Pulsando la tecla 2, se imprime la pantalla que se muestra en el monitor en modo apaisado y página completa (Solo impresoras EPSON y compatibles con posibilidad de interpretar códigos de ESCAPE)
- Pulsando la tecla 3, se guarda la pantalla que estamos viendo en ese preciso instante (SCREEN$)
- Pulsando la tecla 4, guardaremos un snapshot de 48K en disco.
- Pulsando la tecla 5, guardaremos un snapshot de 128K en disco.

En mi caso, después de cargar cualquier programa, el botón de NMI no me funcionaba. El manual habla de que para poder activarlo hay que pulsar la tecla CAPS SHIFT pero aún así no había reacción así que tocaba abrir el Disciple y buscar al culpable. Tras mucho investigar componentes, seguir pistas y repasar soldaduras, me decido por cambiar el único integrado que parecía tener algo que ver, un 74LS04 (en la siguiente imagen este integrado es el que está en la esquina superior derecha, sobre el botón de NMI).

(Imagen de Microhobby)

Con uno nuevo el problema se solventa y el botón NMI funciona perfectamente, aunque decido volver a poner su integrado original y también funciona...
El antiguo dueño estoy seguro que mantuvo este Disciple en un trastero con mucha humedad porque incluso el propio estaño de las soldaduras se ve como oxidado, blanquecino, se derrite muy mal y no se pegaba el estaño nuevo. Probablemente el problema se debía a un mal contacto y al sacar y fijar un zócalo para el integrado todo comenzó a funcionar bien.

La siguiente imagen muestra un ejemplo de ejecución de un juego (Renegade) y cómo cambia el borde de la pantalla cuando se pulsa el botón NMI. Ese borde indica que está esperando una orden, la pulsación de un número del 1 al 5 según lo comentado anteriormente.

El botón de Inhibición

The Inhibit button, así lo llaman en el manual. Se encuentra justo encima del botón de NMI y permite inhabilitar el Disciple (solo su función, no lo apaga, manteniendo así en su memoria el sistema) para poder conectar cualquier periférico en su slot trasero evitando cualquier problema de compatibilidad con otras ROM. Esto es particularmente útil por ejemplo para poder conectar de forma simultánea el Disciple, un Interface 1 con su unidad de Microdrive si lo que pretendemos es pasar los programas de cartucho a disco.

Aquí vemos la foto de la familia, impresionante. He incluído también el RamTurbo y la ZX Printer para poder comparar tamaños, aunque aún no he probado ambos periféricos en conjunto conectados con el resto. En cualquier caso para poder usar el Interface 1 y el Microdrive simultáneamente con el Disciple y pasar los programas de cartucho a disco tenemos que:

1. Arrancar el Spectrum y cargar el sistema
2. Inhabilitar el Disciple (toma el control el Interface 1)
3. Cargar el programa de un cartucho de la forma habitual
4. Con el programa en memoria habilitar de nuevo el Disciple pulsando el botón de Inhibición
5. Pulsar la tecla CAPS SHIFT y el botón NMI para poder hacer un snapshot de la memora del Spectrum.

Y funciona perfectamente.

 

El calentamiento del Disciple

Otro de los problemas notables de los Disciple, un mal endémico en todos ellos es el calor. 3 integrados son los culpables, dos "cerebros" del sistema que son los integrados PAL y el regulador 7805. De los tres el que más calor genera es el 7805 con diferencia de modo que sustituirlo por un moderno regulador que no genera calor, evitará más de 70% de la temperatura interna que genera, alargando la vida de los componentes y del propio Spectrum (que está justo encima recibiendo todo el calor). Es tan exagerado, que hasta la propia carcasa de plástico del Disciple se encuentra ligeramente derretida por la parte interior.


(Imagen de Microhobby)

La idea entonces es esta:

Opción 1

Aprovechando el agujero del propio 7805 en la placa, pongo al nuevo regulador un poco de pasta térmica y lo sujeto en su ubicación original para que el poco calor que pueda generar se disipe de la misma manera que lo hacía el viejo regulador pero de una manera mucho más eficaz:

Este regulador se puede comprar en distintas tiendas de Internet; yo lo he adquirido en http://www.dx.com por unos 5 euros la unidad. Existen otros reguladores comerciales de la marca Tracopower que resultan algo más caros y sus características son similares.

Opción 2

Recientemente he encontrado unos pequeños circuitos tipo Step Down que permiten regular la tensión de salida con un pequeño potenciómetro y son capaces de entregar en su salida hasta 3A, al contrario que el regulador anterior que podía dar un máximo de 1A. Esta corriente es más que suficiente para poder tener conectados todos los interfaces y periféricos que puedan colgar del Disciple y por tanto evitar problemas con el arranque. Se pueden montar así:

En todas las pruebas realizadas, con el rectificador de 1A teniendo conectados otros periféricos no arrancaba el 100% de las veces, teniendo que hacer un reset para que iniciara el Spectrum normalmente. Con este último regulador el porcentaje de arranque exitoso es prácticamente del 100% y lo mejor de todo es que puedes encontrarlos en Ebay por poco más de 1 Euro la unidad.

Ahora solo tenemos dos integrados PAL que se calientan bastante, pero sin duda la vida dentro del Disciple será mucho menos acalorada.

 

El puerto de impresión

Otro de los gadgets de esta navaja suiza es un puerto paralelo para conectar una impresora. El conector se encuentra a la derecha del dispositivo y dispone de 26 pines, el problema es que generalmente las impresoras paralelo disponen de un puerto Centronics de 36 pines y habría que comprar un cable especial.
Buscando en la caja de los trastos encontré un cable que conectaba precisamente el conector de una placa base de de PC de 26 pines (igual que el del Disciple) a un conector DB25 hembra. Estos cables pueden encontrarse con relativa facilidad en ordenadores de hace algunos años pues permitían sacar el puerto paralelo integrado de la placa base al lado posterior de la caja para conectar periféricos, vamos un cable de extensión. Con este cable y usando también propio cable de la impresora todo quedaba conectado pero ¿funcionaría?


Cable de extensión que une el Disciple por un lado y por otro dispone de un conector DB25 hembra


El cable de extensión se conecta al macho DB25 del cable del a impresora

El asistente inicial de configuración del sistema permite definir si vamos a usar el puerto de impresora del Disciple, así que lo mejor sería comenzar por probar si añadiendo esa configuración en el arranque tenemos suerte y la impresora responde. Pero la verdad es que no funcionó en las pruebas iniciales.

El efecto era que al conectar la impresora al puerto del Disciple, incluso con él apagado, se desconectaba el piloto de "online" y no respondía a ninguna acción. Exactamente el mismo síntoma con el Disciple encendido, es más, como había configurado el sistema para que inicializara la impresora en el arranque se quedaba bloqueado intentando buscarla, a pesar de tener el cable conectado. Claramente alguna de las señales entre el Disciple y la impresora estaban en conflicto, había algo que bloqueaba la impresora y por tanto era imposible su inicialización. No había más remedio que verificar pin a pin las señales y su continuidad echando mano de todos los esquemas:


Esquema del puerto Centronics


Esquema de un conector paralelo DB25


Esquema del conector paralelo del Disciple

 

Finalmente ha sido más fácil de lo esperado ya que la respuesta la tienes directamente verficando los esquemas del Disciple y el conector DB25. El Disciple únicamente usa la hilera superior (impares) de contatos para señales y la hilera inferior (pares) para masas. En el conector DB25 los números se alternan, de forma que el PIN 1 sí se corresponde, pero el 3 del Disciple va unido al 2 del conector DB25 y así sucesivamente. Lo mejor en este caso es olvidarse de la numeración y pensar que la hilera superior del conector DB25 va directo a la hilera superior del Disciple. Si es así, la hilera inferior de ambos contactos estaría a masa lo que significa que algunas señales (pines 14 al 17 del DB25) también van a masa y el Disciple por tanto no los usa. La solución está en levantar esos pines del DB25 para que no hagan ningún contacto y así funcionó perfectamente.

En la siguiente imagen se ven algunas pruebas de impresión y una captura de pantalla del juego Enduro Racer haciendo uso del botón NMI. Lo más asombroso es que la cinta de la impresora (la tinta) lleva 20 años en su lugar y ¡aún se ve la impresión!

 

Compatibilidad con DivIDE

Pasar juegos y programas de cinta a disco con el Disciple era la única forma viable de poder hacerlo hasta hace algunos años, sin embargo dispositivos como el DivIDE han revolucionado la carga de programas en tiempo record, ordenados por directorios, capturas, snapshots...Ciertamente tiene mucha similitud con el Disciple en ese aspecto pero mucho más moderno, usando tarjetas de memoria para guardar los datos en vez de discos. La pregunta es ¿habría alguna posibilidad de pasar el software contenido en un DiviDE a disco sin tener que usar las cintas de cassette?, pues me pareció mentira conseguirlo pero la respuesta es sí.

El DivIDE tiene su propio sistema operativo ESXDOS mientras que el Disciple tiene el suyo también, GDOS. Ambos sistemas deben cargar para que puedan funcionar pero está claro que no pueden hacerlo de forma simultánea. La única oportunidad es que el botón de inhibición del Disciple permita compatibilizar un arranque casi "dual" y el método es muy similar al comentado anteriormente con el Interface 1 de Sinclair. Básicamente hay que seguir estos pasos y exactamente en este órden, si se omite alguno de ellos no funcionará, al menos en todas las pruebas que he realizado en un Spectrum 128 "toastrack" (no he realizado la prueba con un Spectrum 48K)

1.Encender el Spectrum con el Disciple (normal, sin inhibir)
2. Ir al modo 48K BASIC
3. Ejecutar el sistema (RUN)
4. Hacemos un reset, pulsamos el botón de inhibición y volvemos al 48K BASIC. De esta manera arranca ESXDOS (El DivIDE).
5. Pulsar NMI y seleccionar el programa que deberá cargar el DivIDE. Es curioso porque tanto el Disciple como el DivIDE tienen un botón NMI así que podemos usar siempre el NMI de uno u otro dispositivo de forma indistinta.
6. Desbloquear el Disciple (soltar el botón de inhibición) y pulsar CAPS SHIFT + NMI
7. El programa se grabará en disco
8. Hacemos un reset

Todo esto es posible gracias a otra característica muy bien pensada del Disciple y que tiene que ver con el botón de reset. Si se pulsa una vez (paso 4), liberamos toda la memoria del Spectrum pero no se borra la memoria del Disciple (el sistema sigue activo). Gracias a eso podemos cargar cualquier otro programa en el Spectrum y trabajar con él, teniendo toda la operatibilidad del Disciple en cuanto soltemos el botón de inhibición. Una segunda pulsación de reset (paso 8) sí borra también la memoria del Disciple y habría que cargar de nuevo el sistema desde disco.

Puertos de Joystick

He realizado pruebas en ambos puertos y siempre han funcionado con cualquier Joystick. Son conectores de tipo Sinclair (Interface 1) salvo el de la derecha que también puede funcionar como Kempston.

Conexionado de red con el Disciple

Esta es una característica que de momento dejo pendiente, pero ofrece toda la funcionalidad del Interface 1 de Sinclair teniendo una estación maestra y estaciones cliente. En el manual de usuario del Disciple vienen muy bien explicado todo lo que concierne a la red y la conectividad de varios sistemas de forma simultánea.

Notas finales

Sin duda el Disciple fue y aún es un periférico extraordinario para la época, dispone de todas las herramientas que un usuario podía necesitar para trabajar con un Spectrum como si fuera un ordenador de una gama muy superior. Tan solo se echa de menos un conector serie como el que monta el Interface 1 aunque leyendo todo lo anterior, se queda en algo secundario.

 

Luis Jiménez nos deja publicar este vídeo donde explica el funcionamiento del Disciple a grandes rasgos.

Si no puedes visualizar el vídeo, siempre puedes hacer clic en este enlace.

 

Si necesitas más información y te puedo ayudar en algo, no tienes más que enviarme un correo electrónico. Si además quieres contribuir en este artículo con alguna experiencia con el Disciple, ampliarlo o corregir algo que no sea del todo correcto, no dudes en escribir.

Fernando Fdez.
Fermars
Rev. 1-1 _ 30/06/2014
Rev. 1-2 _ 07/10/2014