Disquetes e Floppy Drives: Tudo o que você precisa saber, mas nunca te contaram.

Mais do que um dispositivo de armazenamento histórico, os velhos disquetes (floppy disks), amados por uns e odiado por outros, dominaram as tecnologias de armazenamento de dados em pequenos volumes transportáveis por pelo menos 30 anos, se tornando parte da cultura popular mundial através de filmes e séries e até hoje é frequentemente usado como ícone de armazenamento de arquivos em certos programas de computadores.

3 gerações de formatos físicos de disquetes: 8" (8 polegadas), 5,25" (5 1/4 polegadas) e 3,5" (3 1/2 polegadas)

O primeiro drive de disquete (floppy drive) foi inventado oficialmente na IBM em 1967 pela equipe do Engenheiro Alan Shugart, tornando-se um produto comercialmente viável em 1971 (o ano em que nascí), como parte integrante dos serviços comercializados pela empresa.

Em 1969, Shugart passou a trabalhar como Vice-Presidente da Divisão de Equipamentos da Memorex, que lançou um dos primeiros drives de disquete comerciais, o Memorex 650 e a partir de 1972, vender disquetes separadamente.

Embora seja considerada uma tecnologia obsoleta ao ponto de até os ditos colecionadores de microcomputadores antigos estarem trocando os drives dos ítens de seus acervos por emuladores de disquete, em alguns casos lamentavelmente danificando (muitas vezes irremediavelmente) os belos gabinetes de alguns desses equipamentos históricos em nome de "confiabilidade" e "praticidade" ao invés da preservação da originalidade desses aparelhos, a verdade é que discordo desse argumento de "confiabilidade". Desde que utilizados da "forma adequada", conforme foram projetados para ser.
Mas não os culpo porque os disquetes já não são mais fabricados há muito tempo e portanto, estão se tornando relíquias cada dia mais raras e caras.

Embora quase todo fabricante de disquetes tenha estampado cuidados no uso e armazenamento dos disquetes em suas embalagens, a verdade é que essa "forma adequada", pode envolver conhecimento técnico profundo, muito pouco divulgado e muito mal divulgado, de modo que decidí escrever este artigo aqui, compartilhando na medida do possível, o que aprendí sobre as 3 gerações de disquetes (e duas que usei muito e ainda uso bastante na minha coleção de microcomputadores antigos) com o objetivo de desmistificar o máximo que eu puder sobre o hardware desse clássico meio de armazenamento de dados.

O primeiro mito que pretendo... não digo eliminar, mas esclarecer, é justamente esse aí da "confiabilidade".
Ora... O fato de eu ter disquetes aqui com mais de 30 anos ainda funcionando perfeitamente (e se bobear, até mais antigos mas infelizmente não tenho nenhum drive de 8" para testar), para mim, deixa bem claro que sim, eles podem armazenar dados com segurança e confiabilidade por muito tempo e até o presente momento, não conheço nenhum pendrive com mais de 30 anos de idade, com os dados ainda intactos... numa comparação esdrúxula, porque fisicamente os pendrives são dúvida nenhuma mais resistentes a calor, umidade, potenciais reações químicas e principalmente, campos magnéticos, etc., conforme veremos em detalhes ao longo deste artigo.

Via de regra, quanto mais larga é a trilha magnetizável, mais confiável é o disquete, pelo simples fato de que isso implica num fluxo magnético maior.
Isso explica por exemplo por quê os silos de mísseis nucleares intercontinentais dos EUA ainda usavam disquetes de 8" dos anos 70 até 2019: Eles simplesmente funcionavam. Aqui fala mais detalhes.

Cuidados

O fato é que os disquetes são frágeis. Isso é inegável.
E como toda mídia magnética, os disquetes requerem cuidados especiais para o seu armazenamento e os fabricantes costumavam exibir recomendações nesse sentido, porém, talvez elas não fossem muito abrangentes, especialmente com a popularização e o alcance de parcelas da população que não costuma ler manuais ou se atentar a esse tipo de detalhe.

Recomendações no dorso dos envelopes dos disquetes Verbatim/Datalife, 1985.

No caso dos disquetes, independente do formato, tamanho ou fabricante, as recomendações (em detalhes) são:

1 - Jamais toque diretamente a mídia magnética exposta.
Isso pode contaminar a mídia de suor, fungos, gordura ou o outras coisas, de modo que ela possa sofrer reações químicas indesejadas e se danificar facilmente.

2 - Mantenha seus disquetes sempre o mais longe que puder de campos magnéticos.
Motores, alto-falantes, transformadores, fontes de força (principalmente as lineares, pois todas elas contêm transformadores dentro), ímãs, ferramentas magnetizadas como chaves de fenda, etc., podem alterar a polarização dos cristais magnéticos da mídia.

Evite também deixa-los perto de monitores de CRT (tubo). O motivo é muito simples: Monitores de tubo costumam ter uma bobina desmagnetizadora (degausser) para desmagnetizar a máscara de raios catódicos.

3 - Mantenha seus disquetes em lugares secos.
Umidade pode facilitar a proliferação de fungos, que podem afetar o deslizamento da mídia dentro do "cartucho" (é assim que vamos chamar o invólucro dos discos magnéticos em si, neste artigo, para não confindir com o envelope de proteção dos disquetes) e cujas raízes podem penetrar na mídia, danificando-a.

4 - Evite calor ou mudanças bruscas de temperatura.
As mídias dos disquetes costumam ser projetadas para suportarem temperaturas entre 10ᵒC (50ᵒF) e 50ᵒC (125ᵒF), de modo que a temperatura ideal de conservação deles, fique entre 20ᵒC e 26ᵒC.
Logo, jamais esqueça seus preciosos disquetes dentro de um carro num dia quente.
Eles se deformam de modo irreparável.

5 - Não dobre, não fure, não corte e evite torcer o cartucho.
Embora alguns tipos de disquetes tenham cartuchos de plástico duro, como os tradicionais fisquetes de 3,5" ou os famosos Zip100, as primeiras gerações de disquetes tinham mídia em "cartuchos" flexíveis, facilmente sujeitas a "acidentes" mecânicos, que podem vincar a mídia prejudicando sua leitura/gravação.
Especialmente se você pôr o disquete no drive sem um certo grau de cuidado. Muitos acidentes ocorrem desta forma.


6 - Não escreva num disquete de "cartucho" flexível com algum instrumento de escrita de ponta dura.
Pontas de caneta ou de lápis sobre os disquetes, nem pensar. (Vide o ítem 5.)
O ideal é preencher a etiqueta do disquete antes de colar nele ou usar uma caneta hidrográfica.

Uma boa dica para quem troca a etiqueta dos disquetes com frequência, é usar fita crepe no lugar das etiquetas convencionais. Ao remove-las (obviamente com cuidado), estas raramente deixam resíduos.

7 - Evite limpar a mídia.
Embora esse cuidado possa parecer controverso, a mídia de qualquer disquete não passa de um depósito de uma "tinta" de material químico ferromagnético sobre um substrato plástico em forma de disco.
Qualquer coisa mais dura que essa "tinta" pode arranca-la do substrato e qualquer solvente (incluindo isopropanol, ou álcool isopropílico) ou qualquer químico "diferente", pode enfraquecer a "cola" dessa tinta no substrato de modo que ela possa ser descolada do mesmo com o uso, em que o mero atrito do disco com a(s) cabeça(s) do drive podem danifica-las.

Mídia de um disquete de 5,25" danificada poucos dias após o uso de isopropanol.

Esse fenômeno (de depósito ferromagnético descolando do sobstrato) é bastante conhecido dos audiófilos como "Síndrome de Sticky-Shed" (ou apenas"Sticky-Shed" para os íntimos), devido à composição química do depósito ferromagnético de certas marcas de fitas magnéticas do começo dos anos 80 (cada fabricante tem a sua própria mistura secreta), com o tempo, simplesmente absorviam a umidade do ar e descolavam "do nada".

Observação: Há muitos artigos sobre "assar" a mídia magnética para resolver o problema temporariamente. Mas os riscos de você derrete-la e inutiliza-la permanentemente é gigantesco. Não recomendo.

Exemplo de pedaço de fita magnética afetada pelo fenômeno "sticky-shed".

Assim como os audiófilos, em caso de mídia descolando dentro do drive (e isso também vale para disquetes com fungos), você precisa imediatamente limpar a(s) cabeça(s) do drive, ou essa sujeira poderá contaminar outros disquetes.

Logo, a melhor forma de evitar ter de limpar a mídia, no caso dos disquetes de "cartuchos", é guardando-a no envelope de proteção que vem com eles da fábrica imediatamente após o uso.

Caso você precise desesperadamente recuperar os dados de algum disquete muito antigo e mofado, existe um "último recurso" que consiste em abrir cuidadosamente um dos lados do "cartucho" com auxílio de um estilete tomando o cuidado de não cortar o disco magnético, e lava-lo cuidadosamente com água corrente e detergente neutro, com o máximo de cuidado para não vinca-lo, deixando-o para secar naturalmente sobre um pano descartável novo tipo "Perfex".
Após seco, inserir o disco novamente no "cartucho" devicamente limpo e copiar seu conteúdo (se possível) na primeira oportunidade para outra mídia ou mesmo um disquete "saudável".

8 - Certifique-se de usar o disquete certo no drive certo.
Esse cuidado é um tanto técnico, pouquíssima gente sabe e é a principal causa de corrupção de dados em disquetes bons.
Mais um bom exemplo em que a atenção às especificações técnicas dessas coisas mostra sua importância.

Exemplo 1:
Digamos que você formate um disquete num drive de 48tpi/300RPM e grave seus arquivos nele.
Aí você vai num outro computador que tem um drive de 96tpi/360RPM e lê o disquete de boa.
Lê um arquivo, salva ele de volta no disquete. Lê novamente para garantir que ele está lá, retira o disquete e volta para o outro computador, que passa a ter problemas de leitura, não apenas para ler aquele arquivo, como os outros arquivos do disquete.
O quê aconteceu?
Quando você gravou um arquivo ou fez alterações nele usando o drive de 96tpi/360RPM, a cabeça magnética do drive tem metade da largura do drive de 48tpi/300RPM, além de gravar mais rápido.
Isso gera uma magnetização dupla nas trilhas magnetizadas, de modo que o drive de 48tpi/300RPM não consegue distinguir claramente os bits da trilha (que passa a ser duas). E as trilhas afetadas são as que armazenam o arquivo dentro do disquete e as que armazenam a localização dos setores dos outros arquivos do disquete.

Nota: TPI significa "Tracks Per Inch", ou "Trilhas Por Polegada" e RPM (duh!) significa "Rotations Per Minute", ou "Rotações por Minuto").

Exemplo 2:
Resolví usar um disquete 5,25" com mídia "HD" ("High Density", projetada para suportar até 1.22MB nesse tamanho de disquete), num drive DD ("Double Density", 320KB, mas essa mídia suporta até 720KB em drives chamados "Quad Density").
OK... formatou, salvou o arquivo de boas, verificou... Maravilha.
No dia seguinte... Cadê que ele lê os arquivos?
O quê aconteceu?
Bom... Para magnetizar corretamente essas mídias "HD", é necessário um sinal de alta frequência chamado BIAS, mixado com o sinal normal para magnetização da mídia. Sem ele, ou BIAS com frequência diferente da "esperada" para a mídia, ela até pode ser magnetizada, mas com sinal bem mais fraco do que o esperado.
De um dia para outro, pode haver uma pequena desmagnetização natural (degauss), que pode enfraquecer ainda mais esse sinal gravado, abaixo do limiar de separação entre os níveis que indicam "zeros" e "uns" gravados nas trilhas do disquete que o drive foi projetado para separar.

Em suma, certifique-se de usar o tipo de disquete certo para aquele tipo de drive e que se um disquete foi gravado em 48tpi, deve ser usado num drive de 48tpi assim como se um disquete foi gravado em 96tpi, deve ser usado num drive de 96tpi.

A velocidade também importa. Principalmente se você usar seus disquetes 5,25" em Apple II.
Existe um aplicativo fantástico nessa plataforma chamado Locksmith, que tem um utilitário para ajustar a velocidade do drive.
Ele tem uma opção para "otimizar' a velocidade ao invés de manter o padrão de 300RPM.
É "lindo", rápido... só que é fora de padrão, de modo que muito disquete já gravado/formatado a 300RPM, deixa de ser lido e o drive passa a corrompe-los se gravar algo neles.
Acreditem. Eu mesmo ja fiz essa besteira e falo por experiência própria.
Dica: Nunca use essa opção.
Ajuste seu drive para rodar o mais próximo que puder do padrão de 300RPM.

9 - Mantenha as cabeças dos drives, limpas.

Com o tempo, os disquetes podem levar sujeira que pode se acumular nas cabeças dos drives, prejudicando seu funcionamento.

Claro que a melhor limpeza possível das cabeças de um drive de disquetes é feita com um "cotonete" umedecido em isopropanol, mas não é exatamente o método mais prático.

Para isso, existiam os disquetes de limpeza, que naturalmente não são mais fabricados. Porém, o amigo Luciano Sturaro apresentou uma alternativa "faça você mesmo" bastante funcional à partir de papel de filtro.

Padrões

Infelizmente existe uma infinidade padrões diferentes de disquetes bem como modos de gravar coisas neles de modo que aqui, neste artigo, não pretendo me aprofundar muito nesse assunto, porque na prática, basta entender que o formato físico dos disquetes é uma coisa e a formatação lógica deles é outra e que existem certos truques que ajudam a reconhecer o "padrão" de qualquer disquete ou drive que "cair" nas suas mãos.

O primeiro deles é o mais óbvio: O tamanho, que se refere ao diâmetro do disco, não ao tamanho do "cartucho", também chamado de "jacket", ou "case", no caso dos disquetes de "cartucho duro", como os típicos disquetes 3,5" ou alguns formatos proprietários (que não serão abordados neste artigo) como o Nintendo Famicom Disk System ou os raríssimos disquetes do ZX Spectrum +3.

O segundo é o típico conjunto de abreviaturas de 4 letras de aspecto "cabalístico" (que ninguém parece dar muita bola, mas é extremamente importante), como SSDD, SDSD, DSHD...

Bom... As primeiras 2 letras referem-se ao número de lados magnetizáveis pelo drive de disquete a que ele se destina, conforme segue:

SS (Single Side)
Esse tipo de disquete foi projetado para ser gravado apenas de um lado, ou seja, em drives que dispõem apenas de uma cabeça de leitura/gravação, embora o disco geralmente tenha depósito magnetizável dos dois lados.

Alguns fabricantes brasileiros mudam essas duas letras para "FS", ou "Face Simples". E é assim que esses drives são chamados por aqui.

Na prática, como os disquetes eram muito caros e os drives 5,25" Face Simples só deixavam o disquete ser gravado de um lado graças a um chanfro no "cartucho" do disquete, muita gente corta esse chanfro manualmente, do outro lado, de modo que o disquete seja habilitado dos dois lados no drive, bastando pôr o disquete no drive com a outra face voltada para a cabeça do mesmo.
Alguns fabricantes vendiam disquetes já com os dois chanfros e furos extras no cartucho, chamando-os de "reversible".

Até apareceu um aparelhinho feito especialmente para isso chamado Diskette Notcher, ou Disk Notcher, ou Floppy Notcher. Você encaixava o disquete nele e pressionava um botão ou alavanca.

Houveram pelo menos uns 3 modelos diferentes, várias cores e foi comercializado sob várias marcas como Suncom, Kraft ou "Disk Doubler". No Brasil um desses aparelhos foi popularizado sob a marca Picotex.

 Típico Diskette Notcher ou Floppy Notcher em ação.

Notem que esse truque só funciona em drives face simples de 5,25".
Em drives de 8", a detecção do chanfro indica que o disquete não está habilitado pada gravação, ou seja, é o contrário do disquete 5,25" em que se o chanfro estiver aberto, está habilitado para gravação.

E nos drives 3,5"... como é impossível encaixar o disquete ao contrário, não existem disquetes 3,5" "reversible".

Dependendo da plataforma, a janela do furo de índice do disquete também precisava ser aberta para ele poder ser lido dos dois lados e aproveitar esse truque de transformar o disquete em "reversible".

A melhor forma de acertar a localização de onde furar, era através da confecção de um gabarito ou do aproveitamento do cartucho de um disquete danificado para usa-lo como gabarito para marcar o local certo com um lápis.
Aí, usava-se um alicate furador de papel, encaixado cuidadosamente entre o disco e a superfície do "cartucho".
A operação tinha de ser repetida dos dois lados.
Essa "gambiarra" era mais popular em disquetes de 8".

Alicate furador de papel e disquete de 8" com 2 janelas para furo de índice.

Entre os exemplos de plataformas em que esse tipo de drive era mais amplamente adotado, estão o Apple II, o Atari 8-bit e o Commodore 64.

DS (Double Side)
Os dois lados do disquete são graváveis ao mesmo tempo pelo drive, sem precisar de nenhum chanfro adicional ou janela de furo de índice adicional.
O lado de baixo, é destinado à cabeça 0 (ou "Lado A") e o de cima, destinado à cabeça 1 (ou "Lado B"), se o drive estiver na orientação horizontal.

No Brasil, tanto o drive de disquete quanto disquete para esse tipo de drive é conhecido como "FD" ou "Face Dupla". (Cuidado para não confundir com a abreviatura de "Floppy Drive".)

É o tipo de disquete mais comum. E também o tipo de drive mais comum, formato adotado pela maioria das plataformas à partir da "Segunda Geração" de disquetes.

Já as outras duas letras, correspondem à densidade do depósito magnético no disco conforme segue:

SD (Single Density)
"Densidade Simples", o disquete original.

DD (Double Density)
"Densidade dupla", permitia duas vezes mais fluxo magnético na mídia.
Certos drives que usavam esse mesmo tipo de disquete, mas que permitiam gravar o dobro da quantidade de dados neles, eram chamados de "Quad Density".

Nessa época, um drive 5,25" típico de PC, tinha cabeças e passo para 48tpi (48 trilhas por polegada). Os drives "Quad Density" tinha cabeças e passo para 96tpi.
Obviamente os disquetes gravados num drive não podiam ser lidos no outro por causa da largura da trilha magnetizada.

Curiosidade: No Brasil, os primeiros drives de disquete para MSX eram drives de IBM-PC típicos de "360KB".
Nessa época, no Japão, os jogos vinham gravados em disquetes 3,5" de "720KB".
Como esses disquetes eram muito mais caros que os 5,25" de "360KB", muitos usuários de MSX adotaram drives de "720KB", mas pouca gente sabia chama-los pelo nome certo: "Quad Density".

HD (High Density)
"Alta Densidade"... Aqui a coisa fica um pouco mais complicada.

Primeira Geração - Os disquetes de 8 polegadas (ou 8")

O primeiro disquete, ainda no laboratório, em 1967, conseguia armazenar apenas 81,664KB (79,75KB formatado). Mais tarde, em 1972, passou a armazenar 177KB (175KB formatado), sendo essa a formatação mais comum para esse tipo de disquete (SSSD, na época chamado de "IBM Type I") sendo inclusive amplamente adotada posteriormente em computadores que usavam drives de 5,25", para manter a retrocompatibilidade com o CP/M, o sistema operacional profissional mais popular da época, mesmo que isso comprometesse cerca de 5KB de espaço livre do disquete.

Observação: Alguns dos primeiros drives 5,25", em especial os que vinham nos primeiros microcomputadores TRS-80 Model III, por serem pensados para essa finalidade (rodar apenas CP/M), só tinham capacidade para 35 trilhas ao invés das 40 típicas dos drives 5,25"/48tpi.

Essa primeira geração de disquetes é amplamente associada aos primeiros microcomputadores capazes de rodar CP/M, como Altair 8800, IMSAI 8080 e TRS-80 Model II.
No Brasil, alguns exemplos de computadores que chegaram a usa-los foram os primeiros Itautec I-7000, os Labo 8221, os Cobra 400 e os Brascom BR-1000M. (Infelizmente, graças à mania do brasileiro de destruir a própria História, hoje não se sabe da existência de nenhum exemplar "sobrevivente" inteiro desses últimos 3 modelos.)

Típico disquete de 8", com chanfro de proteção contra gravação (se fechado, é habilitado para gravação) e furo de reversão feito pelo usuário para torna-lo "reversible", ou seja, para poder usar as duas faces do disquete em drives de face simples.

A segunda geração desses drives para disquetes de 8" (DSSD ou "IBM Type II") conseguia armazenar até 600KB, o dobro do limite da geração anterior (embora eu desconheça alguma plataforma que chegou a usar os 300KB que essa mídia suportava).

A última geração de drives para disquetes de 8" conseguia armazenar até 1.2MB por disquete (DSDD, ou "IBM Type 2D").
Uma diferença física desta última geração em relação às anteriores era a posição do furo de índice, deslocada alguns graus em relação à anterior.

Outra curiosidade sobre esse tipo de drive, é que as cabeças de vários modelos desses drives, costumavam ter contato com a superfície do disquete apenas com o drive em movimento. para evitar marcar a superfície do disco.

Essa característica, eu só ví uma vez em drives de outro tamanho (no caso, 5,25", num drive Teac).

Aqui tem um vídeo legal sobre drives de 8".

Segunda Geração - Os disquetes de 5,25 polegadas (ou 5¼")

Conhecidos também como "minidiskettes" (ou "minidisquetes"), essa geração de disquetes foi muito popular em microcomputadores pessoais entre o final dos anos 1970 até começo dos anos 1990, as plataformas que mais os usaram foram os Atari 8-bit, Apple II, TRS-80 Model I e III, as linhas Commodore de 8 bits (PET, VIC20 e C64).
Entre os primeiros exemplos de computadores brasileiros que mais usaram esse tipo de disquete, temos novamente os Itautec I-7000, clones de TRS-80 como os Sysdata III, Toda a linha Prologica CP-500 e a enxurrada de clones de Apple II da época).

Com o surgimento dos primeiros microcomputadores IBM PC (1981), passou-se a usar a formatação FAT12 como referência de formatação para disquetes e de fato, os fabricantes já passaram a vender todos os seus disquetes já formatados com esse padrão (mais precisamente, DSDD, 360KB), mesmo que fossem destinados a uso em outras plataformas.

A recuperação de dados (ou de geração de imagem) em computadores compatíveis com IBM PC de disquetes deste tipo, porém oriundos de outras plataformas, pode ser complicada se a controladora utilizada não suportar disquetes de densidade simples (como os formatados em TRS-80 Model I) ou formatados em drives de velocidade incomum. (Os drives Atari costumavam rodar o disquete a 288 RPM. ) Ou ainda, se não suportarem modulação FM (o caso dos Apple II).
Mas existem produtos como o Cryoflux, que "escaneiam" a densidade magnética de toda a superfície do disco e geram imagens de disquete baseada nisso.

Disquete 5,25" comum, sem modificações feitas pelo usuário. Note que o chanfro aberto indica que o disquete está habilitado para gravação. Se tampado por uma etiqueta opaca, ele fica habilitado apenas para leitura.

A última geração de drives para disquetes de 5,25" conseguia armazenar até 1.2MB por disquete (DSHD).

 

Terceira Geração - Os disquetes de 3,5 polegadas (ou 3½")

Também conhecidos como "micro floppy disks" ou "microdisquettes", foram popularizados à partir dos anos 1980, principalmente graças à popularização dos Apple Macintosh e Commodore Amiga, os disquetes 3,5"

Embora os primeiros drives populares para esses disquetes terem sido face simples (no caso dos Macintosh, 400KB em formatação MFS - Macintosh File System), esse tipo de drive durou pouco tempo, logo sendo substituídos pelos drives de face dupla (e os Macintosh passaram a usar formatação HFS - Hyerarchical File System de 800K por disquete).

Assim como os Macintosh, os Commodore Amiga também tinham uma formatação própria (no caso, de 880KB, face dupla). Ambas as plataformas usavam hardware especial para ler e gravar seus disquetes.

Porém, a formatação mais comum, provavelmente foi o FAT12 (típico de MS-DOS, o já "padrão de mercado" imposto pelos micros da linha IBM-PC e MSX-DOS, que na prática, era a mesma formatação, mas com conteúdo do setor zero, diferente) que armazenava 720KB em drives de face dupla, ou 320KB em drives face simples de "baixo custo" (embora ainda assim custassem uma fortuna para a época).

Um disquete 3,5" DD e um disquete 3,5" HD. A diferença é o furo na lateral. Notem que do outro lado tem um furo que na verdade, é uma chave plástica que se tampar o furo, o disquete está habilitado para gravação e aberto, apenas para leitura.

Esse tipo de disquete era impossível de "picotar" para usar os dois lados, logo, esses drives de face simples não se mantiveram muito tempo no mercado.
No entanto, quando os drives para disquetes 3,5" HD surgiram, eles disquetes tinham um furo na lateral do disquete e muita gente passou a furar disquetes 3,5" DD para que pudessem ser reconhecidos pelos drives como "HD" e assim, aumentar sua capacidade de 720KB para 1,44MB.
E claro... Não demorou para inventarem os "Floppy Punchers"...


Típico Floppy Puncher em ação.


Embora a formatação de 720KB seja de longe, a mais confiável para esse tamanho de disquetes, todos os fabricantes pararam de fabricar disquetes DD e passaram a vender apenas disquetes HD, de modo que muito usuário de instrumentos musicais eletrônicos e certas plataformas de computadores como Amiga e MSX, tiveram de apelar para uma etiqueta para tampar o tal furo, desmagnetiza-los e formata-los novamente em seus drives DD para poder usa-los corretamente sem o bug da "trilha dupla" já citado no ítem 8 da seção "cuidados" deste artigo.

O funcionamento dos drives

O princípio de funcionamento dos drives de disquete, é em sua essência, bastante simples.

Primeiro, você precisa de um motor para girar o disquete à uma velocidade constante.
Esse motor pode ser de tração por correia (que de tempos em tempos pode precisar ser trocada) ou tração direta.
Este bloco do motor de giro, pode ter um trim-pot de ajuste de velocidade do motor conforme as especificações do drive em si.
Nesses casos, é comum haver um disco de estrobo numa roda do motor, que deve ser conferida com o auxílio de uma lâmpada que pisque em 50Hz ou 60Hz.

Dica: Se possível, procure o manual de serviço do seu drive para saber todos os detalhes de ajuste dele dentro de suas especificações.
Deixo aqui como exemplo, um desses manuais para que os(as) distintos(as) leitores(as) deste blog possam ter uma idéia do tipo de conteúdo destes manuais.

Ajuste de velocidade de um drive Franklin Ace 10 para Apple II.

Segundo, um bloco móvel de transporte da(s) cabeça(s) de leitura/gravação, deslocável perpendicularmente ao centro do disco, por trilhos fixos de modo que a(s) cabeça(s) sempre possam tangenciar as trilhas magnetizáveis do disco.

Este bloco deve ser controlado mecanicamente por um motor de passo que o movimenta através ou de uma roda com fitas de aço cirúrgico como nos primeiros drives, ou através de um eixo de parafuso, como os drives mais modernos.

Exemplo de tração do carro das cabeças por cinta de aço típica dos primeiros drives 5,25".

No começo do curso deste bloco, pode haver um parafuso que limita o "seek-out" (movimento das cabeças para fora do disco), de modo a alinhar as cabeças com a trilha zero do disco.
(É por isso que ao se ligar um Apple II com drive, este parece bater alguma coisa dentro dele.)

Parafuso de alinhamento de um drive Franklin Ace 10 para Apple II.


Nos drives mais modernos, ao invés de um parafuso, têm-se um sensor ótico que pode detectar de alguma forma, a posição do bloco de transporte da(s) cabeça(s) do drive.

Foto mostrando um típico sensor ótico de um drive 5,25" Copal-Fujitsu M2551A.


Aqui, um(a) leitor(a) esperto(a) já entendeu que para alinhar as cabeças desses drives, a única coisa que você precisa fazer é pôr um disquete de alinhamento de referência para rodar (através de um dispositivo chamado "Exercizer" e com o auxílio de um osciloscópio, ajustar o tal parafuso ou o sensor ótico, de modo que a posição da(s) cabeça(s) desses drives, fiquem numa posição em que o nível de sinal que elas captem da trilha zero do disquete de referência, seja o mais alto possível.

Aqui fica uma informação importante: A posição física padrão das trilhas magnetizadas nos disquetes é para ser sempre a mesma, independente da formatação definida pelo software.

Alguns drives permitem o ajuste do formato de onda para gravação. O formato da onda "quadrada" do sinal para gravar no disquete, não pode ser muito largo, nem muito estreito.

Trim-pot para ajuste de formato de onda de gravação de um drive Franklin Ace 10 para Apple II e ponto de conexão de ponta de prova para verificação no osciloscópio.

Terceiro, um conjunto de sensores (geralmente óticos), para indicar ao FDC (floppy disk controller), sobre o furo de índice do disco (que pode ou não ser usado pelo sistema operacional do computador por algum motivo), se o disquete está OK ou não para ser gravado, ou se ele é DD ou HD.

E por último, alguns jumpers para identificar o drive, quando a plataforma exige esse identificador e um terminador resistivo, para indicar que o drive é o último de um barramento.

Típicos jumpers e terminador resistivo (tipo in-line, mas pode ter encapsulamento DIP em outros drives)

As conexões

Os tipos de conectores e cabos entre os drives e as controladoras (embutidas ou não nas placas principais dos computadores), pode variar bastande dependendo da tecnologia adotada por cada fabricante para cada padrão de computadores.

1 - Flat cable de 34 vias

Os cabos "padrão IBM-PC" (ano 1981), certamente são os mais conhecidos e documentados.
Geralmente utilizam cabo "flat" de 34 vias que têm um conector IDC na ponta que vai na controladora e pode ter 2 conectores para o drive "B" (um IDC e um EDGE, mas apenas um pode ser usado de cada vez), sendo que no último segmento do cabo até o último drive na ponta do cabo (que pode novamente ter um conector IDC e um EDGE, destinado ao drive "A", mas novamente, apenas um pode ser usado de cada vez), os fios 10 a 16 são invertidos, ou seja, é uma parte do cabo que fica torcida.
Ambos os drives tinham de estar com ID configurados fisicamente como "DS1" e com terminador resistivo. Assim, podia-se inverter os drives "A" e "B" logicamente através do software da BIOS desses computadores.
A escolha do conector IDC ou EDGE, depende do tipo de drive utilizado, já que os drives 5,25" costumam ter conector EDGE e os drives 3,5", costumam ter conector IDC.
Posteriormente, por economia, o número de conectores nesses cabos passou a ser diminuído conforme os drives 5,25" foram caindo em desuso sendo que os últimos tinham apenas 2 conectores IDC.

Esse padrão de conexão usando cabo "flat" de 34 vias, veio de um "padrão" anterior, amplamente popularizado pelos microcomputadores TRS-80 e adotado por vários fabricantes de computadores "CP/M" como Kaypro ou Osboure e mesmo os MSX.
A diferença é que aqui, como as BIOS desses computadores não eram configuráveis, geralmente procurando o drive DS0 como sendo o que contém o disco de boot, o cabo era completamente reto (sem segmentos torcidos) e suportava até 4 drives simultaneamente, que eram configurados através de jumpers para serem identificados pelo FDC como DS0, DS1, DS2 ou DS3, sendo que o último drive na ponta do cabo, ficava com um terminador resistivo (geralmente de 150 ohm) para identifica-lo como o último da "corrente", independente de seu ID. Drives mais modernos (como os 3,5") costumam já vir com terminação de 1K, mas como costumam ser são auto-termináveis (?) ninguém se preocupa com a terminação deles.

Os tipos de drives e controladoras que usam esses dois padrões de conexão, geralmente não costumam ter problemas se algum conector fôr conectado invertido. Só que o computador não inicia e todos os drives ficam com o LED aceso.
No entanto, pode acontecer de algum drive mais antigo não estar projetado para ter proteção contra isso e ter algum componente queimado.
Para evitar isso, os conectores costumam ter chanfros ou barras que impeçam sua conexão invertida.

Mas como isso não é uma regra, deixo aqui uma boa prática pessoal: Marcar o pino "1" da controladora, do drive e dos conectores dos cabos de alguma forma.

Eu, particularmente uso um furador de papel para fazer pequenos adesivos de vinil amarelo que colo nos conectores ou próximos deles. Fica bonito, elegante, discreto e evita dores de cabeça.

2 - Os malditos "padrões" da Apple

E por falar em dores de cabeça, os conectores IDC de 10 pinos de drives da família Apple II são um pesadelo.

Primeiro: Você não pode nem pensar em plugar o conector invertido ou certamente terá prejuízo, ou no drive, ou na controladora, ou em ambos.

Segundo: Apple II e II+ e IIe (SDISK II) usam um padrão de pinagem idêntico aos Apple IIc internos, mas as tensões são diferentes de modo que adaptadores em Apple IIc para usar drives feitos para controladoras SDISK II podem ser extremamente perigosos para os frágeis (e raros) chips customizados desses computadores.

Experiência própria: Um desses adaptadores me causaram a perda de um maravilhoso Apple IIc da minha coleção. O raríssimo chip IWM 344-0041 (também conhecido como "Integrated Wozniak Machine", o FDC dos Apple IIc, IIGS e dos primeiros Macintosh), "virou churrasquinho", assim como o custom chip do drive interno e não encontro esses chips para vender em lugar nenhum. (Se alguém tiver um desses chips sobrando por aí, mandem para cá!)

Para piorar mais ainda, os drives de Macintosh usam o mesmo conector, mas pinagem diferente das dos Apple II. Só que os drives de Macintosh e de Power Macintosh, apesar de usarem a mesmíssima pinagem, não são compatíveis entre si, ou seja... drives de Macintosh não funcionam em Power Macintosh e vice-versa.

3 - Os estranhos cabos de 50 vias dos 8"

Nunca entendí pra quê gastar cabo de 50 vias se ele só usa 13 (OK... 14, com o terra).
Já acho um absurdo usar cabo de 34 vias para usar só 12 (mais o terra)!
Aliás... os sinais que trafegam nos cabos de 50 vias são os mesmos dos cabos de 34 vias já citados, com o acréscimo de um sinal extra, conhecido como TG43.

Bom... não é bem "acréscimo" já que esse cabo foi utilizado muito antes do de 34 vias. e obviamente a pinagem é diferente (omitindo as vias não utilizadas):

34 vias   8"(vias)   Descrição
            2        TG43
    8      20        Index
    12     26        DS1(PC) -> DS0(8")
    16     18        Motor ON/Head Load
    18     34        Direction
    20     36        Step
    22     38        Write Data
    24     40        Write Gate
    26     42        Track 0 detect
    28     44        Write Protect        (Esse pino vai ao terra)
    30     46        Read Data
    32     14        Side 1 Select
    34     12        Ready 

O pino TG43 serve para indicar quando a cabeça do drive está numa trilha maior que a 43, de modo que ele reduz a corrente de gravação nessas trilhas mais perto do centro, não tendo nenhuma finalidade na leitura. Apenas na gravação.
Trata-se de um pino raramente utilizado e muitos drives de 8" não requerem seu uso.

A melhor forma de saber isso é verificando se o pino 2 e o pino 50 estão em curto. Se não estiverem, o drive não requer esse pino. Do contrário, pode até haver um jumper para habilita-lo ou não. Depende do drive.
Quem quiser se aprofundar nesse assunto e quiser usar um drive de 8" num PC, recomendo este excelente artigo do Dave Dunfield.

4 - Outros padrões

A maioria dos outros padrões de conexão, requerem drives feitos especificamente para a plataforma, como é o caso dos Atari 8-bit e Commodore 64. Não tem muito o que falar deles neste artigo.

Floppy Disk Controllers (FDCs)

OK... Já falamos dos drives e dos disquetes.
Mas na outra ponta do cabo, dentro do computador (ou numa interface plugada nele), tem a controladora do drive, ou Floppy Disk Controller (FDC).

Os primeiros FDCs eram placas dedicadas enormes e caríssimas.
A Apple tem o mérito de baratear muito o custo dessas placas como a "DISK II" usadas nos Apple II.

Era simples, mas funcionava e acabou virando o IWM 344-0041, que equipou os computadores Apple IIc, IIGS e os primeiros Macintosh.

A famosa plaquinha Apple DISK II.

Com o tempo, os FDCs viraram chips dedicados como:
- Fujitsu MB8876A, MB8877A;
- Toshiba TC8566AF;
- NEC µPD765A;
- Intel 82077 muito comuns nos primeiros IBM-PC;
- Western Digital FD1772 (que equipa os drives Atari XF551 - o único que usava mecanismos de drive típicos de IBM PC);
- Western Digital WD2797 e o WD37C65B (versões "modernas" do lendário WD2793;
- E o (repito) lendário, hoje raríssimo (apesar de ter sido um dos mais utilizados na história) cujas "versões mais modernas" supra-citadas, nem de longe têm a reputação dele, que suportava as 3 gerações de floppy, com densidade simples, dupla, quádrupla, HD... Enfim... praticamente qualquer coisa!

E é aqui que os FDCs mais modernos pecam miseravelmente: Muitos deles foram "embutidos" em outros chips que fazem múltiplas coisas, perdendo recursos.
Assim, as controladoras embutidas nas motherboard dos PCs do final dos anos 90 até os últimos que ainda tinham interface para floppy na motherboard, já não suportavam disquetes de densidade simples nem múltiplos drives, o que é um problema bem sério para quem deseja fazer imagens virtuais de disquetes de plataformas antigas para preservar software ou dados para poder usa-los em emuladores, por exemplo, ou mesmo gerar disquetes novos para essas plataformas à partir de imagens de disco disponíveis em repositórios pela Internet.

Para saber quais recursos a sua controladora tem disponível, o Mestre Dave Dunfield disponibilizou o software TestFDC, que roda em MS-DOS.

Aliás, NENHUM desses programas de leitura/gravação de imagens de disco para IBM-PC, funciona em outro sistema operacional, porque só o MS-DOS permite acesso direto à controladora.
Nem adianta tentar outro.

Certamente o programa mais usado para essa finalidade, é o ImageDisk, o sucessor do velho TeleDisk, do mesmo autor.

Eu, particularmente, penso que a melhor plataforma para "ripar" esses disquetes ou gera-los nem é o IBM-PC, apesar de não ser exatamente a plataforma mais "preparada" para este fim.
Digo isso, por conta das controladoras limitadas.

Acho que um MSX com uma interface com o lendário chip WD2793 e acesso direto por portas lógicas, poderia por exemplo, ler e gravar disquetes de densidade simples, por exemplo. Coisa que um PCzão não consegue.

Bom... Se algum programador "cobrão" tiver coragem para portar o ImageDisk para MSX ou MSX2, o código-fonte do ImageDisk está disponível aqui.

Aproveitando que estamos falando de programas para recuperar dados de disquetes antigos, outro sensacional é o Sydex 22Disk cujo manual está aqui, que permite ler e gravar arquivos em disquetes com formatações CP/M, bastando escolher a plataforma e tipo de disco e sair copiando arquivos do disquete para o PC e vice-versa. É possível inclusive criar suas definições customizadas caso algum tipo de formatação lógica lhe esteja faltando.
Não se trata de um software free, mas tem até grupos que discutem definições de formatações lógicas para ele.

Um outro utilitário muito bom, é o HxC Floppy Drive Emulator, que analisa e converte formatos de imagens de disquete. Esse roda em Windows.

Para finalizar este artigo, não poderia faltar a famosa zoeira dos envelopes do Clube dos Applemaníacos quanto aos cuidados com disquetes...

Última revisão deste artigo: 26 de abril de 2024.