Atari 520STm Modifikationen

In den letzten Tagen hab ich ziemlich viel an meinem Atari 520 herumgebastelt, und möchte das ganze auch gerne teilen. Aber es ist ein bisschen zu umfangreich für einen Forumspost, deshalb schreibe ich hier einen Artikel darüber.

Schritt 1: Vorbereitung

Auf diesem Bild sieht man in der
Mitte die CPU, die ich mit einem passenden Sockel "gekrönt" habe. Das ist nötig, um einen IDE-Adapter einbauen zu können. Am linken Rand ist der dazugehörige IDE->CF Adapter. Diesen habe ich einfach mit Uhu auf den ROM-Cartridge Steckplatz geklebt. Das bedeutet zwar das eine normale Cratridge jetzt nichtmehr hinein passt, aber die werden eher selten benutzt, ich selbst habe nicht eine einzige, und es ist komplett rückbaubar. Obderhalb der CPU, wo eigentlich der Floppycontroller sitzt, habe ich einen Sockel eingelötet. Zwischen diesem und der CPU musste ich noch den Elko durch einen kleineren ersetzen, sonst würde das HD-Floppy-Modul nicht passen. Neben dem Floppy-Sockel hab ich die 5V für die CF-Karte abgezapft. Außerdem sieht man noch die einzelne Leitung die ich vom ACSI-Port für den IDE-Adapter verlegt habe.

Schritt 2: HD-Floppies


Der ST 520 hat kein internes Diskettenlaufwerk, daher ist ein bisschen zusätzlicher Aufwand nötig um HD-Disketten benutzen zu können. Dafür muß irgendwie das HD-Detect Signal von den Laufwerken zum HD-Modul geführt werden. Wenn man bereit ist, sich auf ein einzelnes Laufwerk zu beschränken, dann kann man dafür die DS1-Leitung nehmen. Ich wollte aber auf jeden Fall zwei Laufwerke haben. Zum Glück gibt es einen Ausweg, denn Atari hat auf diesem Anschluß zwei Masseleitungen verbaut. Hier sieht man die Floppy-Buchse des ST von der Rückseite. Auf der rechten Seite davon ist einer der beiden Massepins sichtbar, und diesen habe ich am unteren Ende abgezwickt und hoch gebogen. Daran angelötet ist die Leitung die das HD-Signal zum Floppycontroller führt. Das bedeutet, das eine original Atari Diskstation nichtmehr an dieser Buchse funktioniert, weil der Controller damit permanent im HD-Modus arbeiten würde. Das ist aber ein Kompromiss, den ich bereit bin einzugehen.

Hier ist schon das HD-Modul mit dem Controller gesteckt. Dieses sitzt extrem dicht neben der CPU, und ich musste die Platine tatsächlich ein bisschen zurecht feilen, damit es so passt. Die Platzverhältnisse sind hier sehr beengt, und mit allen Modifikationen passt auf jeden Fall das original Abschirmblech nichtmehr. Aber auch das ist voll umkehrbar. Und das war mir wichtig, auch das der ST von außen unverbastelt bleibt. Bis auf ein bisschen Gilb ist dieser ST in einem fast perfekten Zustand, ich hab auch noch die Originalverpackung und alles. Da soll er auch möglichst original aussehen. Die HD-Floppy Modifikation war mir aber sehr wichtig, aus mehreren Gründen. Zum einen ist natürlich der Platz auf einer DD-Diskette sehr begrenzt. Mit RAMTOS Loader, einem TOS-Image, Festplatten- und ANSI-Treiber sind die 720 kB schon fast ausgeschöpft. Aber HD-Disketten sind nicht nur doppelt so groß, sondern auch doppelt so schnell. Das beschleunigt den Bootvorgang ganz erheblich. Dazu kommt noch, das DD-Disketten inzwischen sehr selten geworden sind, HD-Disketten sind aber noch neu im Laden zu bekommen.

Schritt 3: IDE-Adapter

Der IDE-Adapter den ich hier einbaue ist eine Handarbeit nach der bekannten Schaltung aus der c't. Die beiden leeren Sockel sind für 74HCT245 Bustreiber vorgesehen. Aber die habe ich nicht zum funktionieren gebracht. Da hier aber nur ein relativ kurzes Kabel zum Einsatz kommt, ist das kein Problem. Das HD-Floppy-Modul ist jetzt komplett unter dem IDE-Adapter unsichtbar. Man sieht nur links das Kabel herauskommen das das HD-Signal führt. Das HD-Modul ist sehr vielseitig, daher hat es mehr Leitungen als hier nötig sind. Ich habe beim Umbau der Floppylaufwerke etwas mehr Aufwand betrieben, daher würde eine einzige Leitung für das HD-Signal eigentlich ausreichen. Doch dazu später mehr. Was man hier auch sehen kann, ich hab im Gehäusedeckel einen kleinen Lüfter montiert. Nicht fest, sondern nur mit Klebegummi, das sich rückstandsfrei wieder entfernen lässt. Auf diesem Bild sieht man sehr deutlich, das sowohl die CPU als auch der Floppycontroller komplett verdeckt sind, und das macht eine passive Kühlung praktisch unmöglich. Bei Tests habe ich immer wieder Lese- oder Schreibfehler auf Disketten gehabt, die erst mit der zusätzlichen "Zwangsbeatmung" verschwunden sind.

Ein bisschen Kreativität ist dann noch nötig beim Verlegen des IDE-Kabels. Direkt neben dem CF-Adapter befindet sich nämlich einer der Befestigungspunkte mit denen der Rechner zusammen geschraubt wird. Wenn man das Bild vergrößert, kann man erkennen das ich auch diesen ein bisschen modifizieren musste. Da das aber im Gehäuseinneren ist, und auf die normale Funktion keinen Einfluss hat, konnte ich mich dazu durchringen.

Damit ist im Atari ST eigentlich alles erledigt, bleibt nurnoch die Modifikation der Floppylaufwerke selbst.

Schritt 4: Laufwerke

Die meisten greifen hier auf eine sehr einfache Möglichkeit zurück, einfach den HD-Sensor im Laufwerk mit Pin2 am Kabelanschluß zu verbinden. Das funktioniert zwar, hat aber einige Einschränkungen. Denn das Laufwerk zieht den HD-Pin dann immer auf Low, sobald eine HD-Disk im Laufwerk liegt. Daher muss dann die HD-Platine wissen, wann ein Laufwerk angesprochen wird, um den Controller-IC nicht permanent mit der doppelten Taktrate zu betreiben. Außerdem unterstützen normale PC-Floppies nicht die Methode, die Atari gewählt hat, um einen Diskettenwechsel zu erkennen. Bei Atari wird dazu die Write-Protect Leitung nicht nur dann auf Masse gezogen, wenn eine schreibgeschützte Diskette im Laufwerk liegt, sondern auch dann, wenn das Laufwerk leer ist.

Zum Glück hat sich dazu schonmal jemand gründlich Gedanken gemacht und eine entsprechende Schaltung entwickelt. Benötigt wird dazu nur ein einziger 74LS03 Chip, ein Open Collector NAND Baustein mit vier Gattern. Von denen werden nur drei gebraucht, eins ist frei als Inverter, für den Fall das der HD-Sensor im Laufwerk nicht Low- sondern High-Aktiv ist.
Ich hab den 74LS03 auf einer freien Stelle der Platine mit ein bisschen Uhu festgeklebt, und die nötigen Verbindungen mit einzelnen Drähten eines Flachbandkabels gemacht. Das sieht hier ziemlich Chaotisch aus, aber bei diesem Laufwerk, einem Sony MPF920, ist die Unterseite komplett mit einer Metallabdeckung verschlossen. Da passt der Chip gerade so drunter, und die Leitungen laufen nicht Gefahr beim Montieren des Laufwerks irgendwo hängen zu bleiben. Daher hab ich hier auf zusätzliche Sicherung verzichtet. Viele Laufwerke sind auf der Unterseite offen, da würde ich dringend dazu raten die Leitungen mit etwas Kleber auf der Platine zu sichern. Diese kleine Schaltung erledigt sowohl die HD-Erkennung, als auch das Diskwechsel-Signal auf Atari-Art. Das Schaltbild dazu, und ein Beispiel mit einem anderen Laufwerk (Chinon FG-357) findet sich hier: http://atari.8bitchip.info/flomodam.html

Das wars eigentlich schon, fehlt nurnoch das externe Kabel vom Atari zum Laufwerk, sowie ein Laufwerksgehäuse. Man kann dafür eine original Atari Diskstation umbauen, natürlich muss dann auch dort der doppelte Massepin abgetrennt und mit dem HD-Signal belegt werden. Das Laufwerk gibt nach diesem Umbau wirklich nur dann ein HD-Signal aus, wenn es vom Rechner aus angesprochen wird, dadurch wird der Floppycontroller nur dann übertaktet, wenn es auch wirklich nötig ist.