5.软驱拆解,最高集成度产物
中华学习机的软驱并不是一个标配的组件, 是用户自行选购的,这个软驱有多大?可以看看图片

试着拆解软驱,在这一个大软驱的底部只剩下三个螺丝,看起来也是被人维修过了。

这一类的铁板外壳一般就是完整的钢板,在轧板机里上♂下♂后轧出来的,有兴趣可以找一些视频,很有意思。

拆开后首先看到巨大的两个圆盘物件,日本制造,我仔细看了一下,两个都是电机,一个负责让软盘转起来,另一个控制磁头寻道。

内框架非常厚实,是铸造而成的,向外推出,就可以把软驱的本体拿出来

然后就可以看到整个的样子了,在顶部是电路板,还有一些机械结构,用于锁定软盘。密密麻麻的芯片,述说在那个电路集成度不够高的年代,工程师是如何尽可能的在有限空间内完成设计的故事。

测量了一个这个软盘的尺寸,145mm宽,208mm长,厚度达到了143mm

讲一下早期软驱是如何工作的,以及几个主要部件。首先是盘片的驱动电机,这个电机在上电后就会开始旋转

而图上这个盘状的结构,会将插入的软盘压住,让盘片跟随电机转动,其实这种有差速的操作并不是太好。

软驱的插入口位置有一个挡块设计,这个滑块使得没有任何盘片插入的情况下,不能操作舱门锁

磁头部分的物理结构是两个部分组成的,下部分是磁头,上部分则用于将盘片压在磁头上。

后面有一个方形的光电开关,在初次启动,以及收到复位信号的时候,磁头在步进电机的牵动下会自动的移动到靠后的位置。

从一定程度来说,这一个软驱的设计是那个时候最高智慧的结晶之一。在特别有限的集成度的情况下,在尽可能小的面积上部署了大量的芯片。就是为了使用一种更先进的存储方式(相比较磁带)。

试着插入一张盘,并且连接上中华学习机,接着上电。

现在光驱的灯会亮,并且电机可以旋转,但是我即使输入【PR#6】命令也无法读取,磁头仅仅是勉强的归位了一下。

6. 21世纪的替代物和绘图
因为资料的缺乏,我有点难进一步的处理,电源供电没问题的情况下,磁头不动作,这个情况应该是软驱内部问题,或者干脆磁头已经损坏了。所以我在某平台寻找替代物。

几天后我收到了这个,模拟软驱就是一个屏幕几个按键和一个卡槽,它的作用是读取磁盘文件,然后充当APPLE II的软驱,这是一个国外的设计。

连接到中华学习机上,正常点亮后,我选择了DOS 3.3这一个文件,按下【SELECT】按键,确定后屏幕提示读取。

在一阵闪烁后,屏幕上出现了DOS VERSION 3.3,太令人激动了!这是1980年8月25苹果公司给APPLE II开发的一个软件版本,这一个DOS系统与中华学习机配合后,在国内用了有十年以上。

我再选择了一个软件,这一个软件如名字一样,是一个音乐编辑的软件。比较遗憾的是操作体验并不是太好,本来想录入一段《新宝岛》的开头,最后我只能勉强强的*放播**一下内置的音乐。

为了方便录制和拍摄我将中华学习机连接到另一个LCD屏幕上,有趣的事情是有时候因为信号失真会出现金黄色的字体,有点好看。

中华学习机有某种和打印机的连接方式,应该是通过扩展卡槽——一般看起来像是插游戏卡的那个槽位,插一张打印卡,来和针式打印机连接。

有一个由单人开发的多功能操作系统,将DOS3.3进行魔改,并且与其他工具集成到一张软盘上,这感觉就像是有时候装机会用的PE工具箱。

在中华学习机上会用的指令并不多,这些指令在DOS下有效,部分和BASIC操作有关的在刚启动时候就有效,因为中华学习机ROM中就有对LOGO语音和BASIC语音的支持。

支持16种彩色输出,尽管多数时候大家都觉得是单色
一些中华学习机的实用命令:
INIT 格式化软盘,新软盘必须要格式化才能保存
CATALOG 列出软盘中的所有文件
LIST 列出当前编辑的BASIC语言文本
NEW 新建BASIC语言文本
RUN 运行当前的BASIC语言文本
SAVE xxxx(文件名) 把现在的BASIC语言文本存入到软盘
LOAD xxxx(文件名) 读取软盘中的BASIC语言文本
DELETE xxxx(文件名) 删除指定文件
LOCK xxxx 锁定文件,锁定的文件在CATALOG结果中以【*】 作为前缀
UNLOCK xxxx 解锁文件

在使用虚拟软驱的情况下,我遇到个问题,就是不知道为什么不能够保存。但是后面这个问题解决了,在这个虚拟软驱中有一些在”KONGBAI”(空白)文件夹下的磁盘文件,选择他们就可以。

可能是一些兼容性,亦或是镜像文件损坏的问题,有时候会遇到一些盘读取后花屏的情况。

中华学习机是内置有中文的字库芯片,这一点和我之前写的PC-98用于解决日文输入问题的方法一样。

超级汉字文章编辑系统,是由这一位名为黄一禾的先生开发的,提供文字的编辑,搜索,打印等功能

有个有趣的事情是,黄一禾先生与步步高联合创始人的其中一位重名,不知道是否有所关联呢?

键盘上中文和西文的切换按钮,点按后,可以切换中英文输入,但实际使用时候,只有在满足一定条件才可,比如在支持中文的软件中。

另外这一个汉字编辑系统是有BGM的,可以感受一下
视频加载中...
还有一款软件,这是教学形式的EDA工具,用于设计电路,操作以及实用性都很一般,但是可以看出来,在那个时候可以达到的高度。

中华学习机除了对BASIC语言的支持,还有一种LOGO语言也是能支持的,这是一种于1966年设计的计算机语言,可以使中华学习机绘制简单的二维图形。为了方便理解我把里面的“海龟”比喻成画笔。

我试了一下,上手难度很低,但是实际用起来就很大差别。

不过理解后也是能绘制一点简单的图形的,我*载下**了一个电脑端的Logo语言解释器。下图两个图形,一个是旋转192度后跑300像素,重复执行,另一个是175度后执行200次。

Logo语言还可以设计为函数来调用,比如说下图就是我在定义了一个函数然后重复执行的结果。

其实Logo语言这一个解释性语言绘图在使用上并不算难,很容易就能产生规整的图形,当然在早期看这些图形应该会让人感到非常神奇和惊讶吧。

另外这一个语言后面是支持彩色的,但早期大家应该都是单色下查看,加了颜色后现代气息就多了一些。




7. 进一步的尝试,用声音玩游戏
刚刚我有提及一个旧的存储器——磁带和录音机,这个是光驱、硬盘和软驱普及之前,这类个人电脑的存储的主要方式之一。但是缺点也很明显,*放播**时间很长,容易老化失真。在中华学习机上也有这样的一个接口,用于连接录音机。

现在,我们很明显在个人电脑上不需要磁带机,在那会因为专用软驱的价格高,所以使用磁带来作为记录载体的情况是比较多的。

一些在线网站和资源站点,将磁带数据数字化的保存,这样我们只需把电脑和手机或者电脑连接就可以使用上录音机功能。我这一次使用的是http://asciiexpress.net/ 上的资源,感谢他们的无私奉献。

那么,要如何去连接中华学习机和其他音频输出设备?这里需要准备一个DIN5公头,一个四段或者三段3.5mm接头。

这一种DIN5接头可以徒手拆装,拆完后再组装回去,很方便。

连接线这块的择选上我选了有屏蔽层的一个三芯线,当然实际情况是屏蔽层好像没有地方连接,DIN5金属壳和地线没有接触。

在中华学习机的PCB设计中,DIN5接口左1,2是连接在一起的,而右4,5又是接一起,中间3 是地线,因为资料流失,我不太清楚具体定义只能推测。

最终制作完成线材。因为不确定音频输出是哪条线,黄色线我暂时没有连接。

打开中华学习机,并且连接线材和电脑,然后输入PLAY指令,此时会出现WAITING,表示开始接收录音机接口的信息。

在我的电脑上,我点击*放播**按钮*放播**游戏文件的录音,一个是HIFI一个是LOFI,后者的速度更慢,我认为更容易识别,这些数据会*放播**50秒到2分钟。

但是这里我碰壁了,*放播**完音频文件没有发生什么,只有几次会有所不同,比如有一次是界面出现快速跳动的乱码

我测量了PCB,音频有确实的输入,随后我又做了一条裸线,使用更独立的线来连接,抱着碰运气的心态上了。

最终这一个方式并不能实现,真的非常遗憾,我在之后会用其他机型来尝试。如果知道问题出在哪里,请您提醒我。
结语:可期的未来
如今的中国,3D建模,动画制作,机器人设计等在以前是非常专业的领域,如今随着电脑的普及,国人知识面的提升,在小学初中也都可以看到这些知识流传的身影。

在那个国内电路和电脑知识领域尚处于干旱的年代,一台国产电脑,给了许多人新的机会,有了能与国际接轨的知识储备。

中国在90年代推出了长城国产电脑,到90年代末期,中国电脑市场的发展开始走上上坡,逐渐的成为国际大客户,越来越多的家庭购买了电脑。

但是和那个时候一样,中国的高精尖芯片许多还是靠合作、仿制得到的,尽管我们能做到低价,可是却无法独立自主。在2020年,我们在高性能处理器和特种芯片上的发展被多方因素卡着喉咙。

【虽然我们在家用电脑上已不使用软驱了,但机械硬盘的专利技术依然在别人手中。】

中华学习机是那个年代国家助推教育的一个缩影,它亲民、热情、充满决心。我想不远的以后,所有芯片完全自主的高性能电脑应该能出现在我们的眼前,尽管它可能只是在展柜,在实验室里,但依然能让我热泪盈眶。

我是新昼,很高兴你能来看我的文章~