MIDI файлер YAMAHA MDF2 - реанимация и переделка

Автор: Michael_Sch
Опубликовано 30.03.2018
Создано при помощи КотоРед.

Добра вам всем, Котаны!
Я давно уже занимаюсь кроме всего прочего ещё и починкой всяких музыкально-электронных девайсов. Музыканты - по определению гуманитарии, поэтому разобрать и починить закапризничавший синтезатор - это просто космос! А кушать-то хотца, а орудие производства не работает... Вот и починяем что можем и что не можем.
Есть такой прибор - файлер. Это коробка, умеющая принимать, сохранять в виде (сюрприз, сюрприз!) файлов и передавать обратно MIDI-последовательность. Вот ярким представителем этого класса и является YAMAHA MDF-2.

Прибор компактный и непохожий на компьютер, а это при работе на публику очень важно. Ведь очень ценится работа вживую (живаго!) а зрители при виде ноута перед музыкантом машут руками - фанера!
Коротко, прибор то хороший, но! в качестве хранилища файлов в нем используется флоппи-диск. И не HD (1.44), а DD (720k). Т.е., техника 80-х годов прошлого века. Так мало этого, ещё и привод сам используется один из первых - нестандартный интерфейс (ZIF, 24pin) и пассик для передачи момента вращения на шпиндель дискеты. Через лет 5 интенсивной эксплуатации пассик теряет необходимую гибкость и прибор перестает работать. После срочной покупки второго прибора (работать-то надо!) встал вопрос о модернизации, т.к. второй тоже начал проявлять признаки скорого отказа.
Гугление принесло неплохие результаты - была найдена распиновка разъема привода, и сообщение с англоязычного форума про переделку синтезатора YAMAHA SY85 с таким-же приводом (https://yamahamusicians.com/forum/viewtopic.php?t=4181). Я не стал заморачиваться с переходником 24-34 pin, а просто отрезал от стандартного шлейфа флоппи кусок сантиметров 20 с разъемом IDC34(female) и разъем питания для флоппи от старого блока питания (или подходящий) и распаял их, предварительно выпаяв ZIF-разъем, в соответствии со следующей таблицей:

pin 06 и pin 20 (/READY и /MTON) нужно объединить, т.к. у стандартного PC-флоппи нет сигнала /READY, он используется в похожем интерфейсе Shugart. Еще рекомендовалось сделать подтяжку к +5v pin 24 резистором 2,2к, но посмотрев на плату, я убедился, что она уже есть и не стал этого делать.

После выполнения этих работ получился стандартный 34-выводной интерфейс и разъем питания стандартного PC-флоппи-диска.
Есть еще одна неприятность. Найти в современном компьютерном магазине дискеты DD (double-density, 720k) невозможно. Есть только HD (high-density, 1.44Mb). Сами дискеты и приводы работают в режиме 720k, но приводу нужно сказать, что вставлена дискета DD. Это достигается закрытием (заклеиванием) квадратного отверстия на корпусе дискеты, расположенного на противоположной от такого-же отверстия, но предназначенного для защиты дискеты от записи стороне.

Делается это либо кусочком ластика, туго вставленным в отверстие заподлицо с поверхностью, либо заклеиванием его кусочком скотча или изоленты (непрозрачной, т.к. датчик может быть и оптическим) так, чтобы это не мешало вставлять-вынимать дискету. Если уверены в себе, то можно разобрать привод и отключить датчик, сделав соединения так, как будто любая вставленная дискета - DD. Тут надо быть внимательным и аккуратным, ни в коем случае не трогать крепления каретки и головок. Если датчик - кнопка, то она может быть на замыкание или на размыкание, соответственно закорачиваем её или отрезаем. Оптический датчик можно заклеить или закрасить.
Сделав все вышеизложенное и подключив привод, получаем работающий прибор, но без пассика, и с возможностью быстрой замены привода на новый.
Так мы модернизировали один из файлеров, вдохнув в него жизнь. Работа продолжалась, все вроде хорошо, но! на дворе 21 век, какие дискеты? И на просторах Алиэкспресса был найден Floppy to USB emulator.

Вот такой:

 Заказ, покупка, доставка - привод у нас. Сделав со вторым файлером вышеописанную переделку и убедившись в работоспособности его с PC-флоппи приводом, подключаем эмулятор - и облом! Мы купили эмулятор 1.44 Мб дискет, и файлер отказывается с ним работать.
Эмулятор технически представляет из себя плату с микроконтроллером STM32F105RBT6, к USB интерфейсу которого подключен USB-drive с файловой системой FAT32, а к портам - кнопки навигации, трехразрядный семисегментный LED-индикатор и программно-реализованный буферизованный интерфейс флоппи.
Лезем в интернет.
На одном из форумов находим альтернативные разработки на основе нашего железа. Это эмулятор HcX, который ребята делают и продают сами, но есть у них и вариант прошивки для купленного нами железа. Правда, платный. А вот хороший человек из Германии Keir Fraser написал и выложил на ГитХабе альтернативную open source прошивку именно для нашего привода. Мало этого, увеличено число образов, с которыми работает эмулятор со 100 до 1000, есть возможность сменить индикатор на символьный LCD (HD44780 16x2) или графический OLED (128x32) и в дополнение к кнопкам в качестве органа управления использовать энкодер. Ну, мы пока это ничего делать не стали, поэтому сказать про доработки не могу. Процедура прошивки стандартна для МК STM32F, сигналы для программирования выведены на отдельный, правда, незапаянный разъём. Мы использовали самодельный USB-TTL адаптер на CP2102. Но подойдет и любой другой.
Итак, перепрошив эмулятор, начинаем с ним работать. У нас получилось так:
1. С помощью программы записи образов дисков (UltraISO) создаем пустой образ дискеты 720k именуя его DSKA0000.ima и пишем его в корень USB-drive.
2. Эмулятор находит его и отображает 000 на индикаторе. Подключаем к файлеру и форматируем его форматтером. У нас получился пустой образ дискеты с файловой системой файлера.
3. Размножаем полученный образ 999 раз с присвоением имен DSKA0001.ima - DSKA0999.ima.
4. Имеем доступ к 1000 дискет на одной флешке.
Остается только заполнить их информацией стандартным для файлера методом.

Вот что получилось:

  В итоге имеем полнофункциональный MIDI-файлер от YAMAHA с архивом из 1000 дискет на USB-drive.

Успехов вам в переделке!

PS. Справедливости ради должен упомянуть, что существует несколько проектов SD-MIDI файлеров без заморочек с эмулятором флоппи. Например, Mr MIDI 2 (https://www.mikrocontroller.net/articles/Midi_Rekorder_mit_MMC/SD-Karte). Atmega8-88-168-328, MIDI In-Out, слот SD-MMC, 7 кнопок и HD44780-совместимый индикатор. Но это уже совсем другая история...

Файлы:
Пример Конфигурационного файла
Прошивка GOTEK'a от Keir Fraser

Все вопросы в Форум.