Lector de Discos Flexibles Amiga Basado en Arduino: Recuperación de Datos Open Source de Bajo Costo

Componentes y Suministros

• Resistencia 1 kΩ × 1
• Protoboard (genérica) × 1
• Cables Dupont (genéricos) × 1
• Fuente de Alimentación para Protoboard SparkFun 5V/3.3V × 1
• Arduino UNO (o Pro Mini) × 1

Aplicaciones y Servicios en Línea

• Arduino IDE

Sobre este Proyecto

Objetivo

Crear una forma simple, económica y de código abierto para recuperar datos de discos flexibles Amiga DD (Double Density) desde Windows 10 y otros sistemas operativos.

Solución

Un Arduino + una aplicación Windows. El proyecto permite leer discos Amiga de 3.5" (formato DD, 880 KB) usando una unidad de disquete de PC estándar y un Arduino, sin necesidad de hardware costoso como KryoFlux o Catweasel.

¿Por Qué Este Proyecto?

• Preservar datos de discos antiguos para el futuro.
• Una PC normal no puede leer discos Amiga debido a su codificación MFM única y formato de sectores.
• Las soluciones comerciales son caras y mayormente cerradas (closed source).

Antecedentes Personales

El autor creció con un Amiga 500+ y aprendió programación con AMOS. Tras años sin hardware funcional, decidió recuperar sus discos usando electrónica moderna. Investigó formatos de disco, codificación MFM, y el hardware de unidades de disquete para desarrollar esta solución.

Investigación Clave

Recursos fundamentales:

• techtravels.org
• FAQ del formato .ADF (Amiga Disk File) por Laurent Clévy
• Amiga Forever
• Wikipedia - Amiga Disk File
• English Amiga Board
• QEEWiki - Contadores en ATmega168/328
• Pinout de unidad de disquete
• Lista de formatos de disco flexible

Desafíos Técnicos y Solución

El Problema de Velocidad

Los discos DD giran a 300 RPM con codificación MFM. Para leer datos correctamente se requiere muestreo a 500 kHz. El Arduino a 16 MHz tiene margen limitado.

Evolución de Intentos

1. Intento 1 - Registros de Desplazamiento: Usó dos 74HC594 para convertir serie a paralelo y reducir frecuencia de muestreo a 62.5 kHz. Funcionó pero los datos no eran confiables.
2. Intento 2 - Interrupciones (ISR): Intentó detectar pulsos en ISR a 500 kHz. La sobrecarga de la ISR y digitalRead eran demasiado lentas.
3. Intento 3 - Contador Hardware: Usó Timer/Counter0 del ATmega328 para contar pulsos externamente. Eliminó la limitación de velocidad de software.
4. Intento 4 - Bucle de Fase Bloqueada (PLL) por Software: Sincronizó el timer interno con cada pulso detectado, reajustando el contador (TCNT2) en cada flanco. Logró lectura casi perfecta.
5. Intento 5 - ISR Optimizada (NAKED): Movió la resincronización a una ISR en pin INT0 con atributo ISR_NAKED y ensamblador inline. Redujo la ISR a 5 instrucciones (0.3125 µs).
6. Intento 6 - Trigger Schmitt: Añadió 74HCT14 para limpiar señal. No hubo mejora significativa.
7. Intento 7 - Validación MFM: Aplicó reglas de codificación MFM (no dos '1' seguidos, máx tres '0' seguidos) para detectar/corregir errores.

Decodificación y Formato ADF

Los pulsos del lector son datos MFM crudos. El software busca la palabra de sincronización 0x4489 (precedida por 0xAAAAAAAA) para localizar sectores. Decodifica cabeceras y datos, verifica checksums, y re-lee pistas hasta obtener 11 sectores válidos por cara. Genera archivos .ADF (imagen raw de 901,120 bytes: 80 pistas × 2 caras × 11 sectores × 512 bytes).

Estado Actual y Futuro (V2)

• Proyecto completo bajo licencia GPLv3: GitHub Repo
• V2 disponible con lectura/escritura mejorada.
• Soporte planeado para formato FDI (universal, documentado) y escritura de discos.
• Investigación de formatos con protección de copia no estándar.

Esquemáticos

Ver sección "Schematics" para diagramas de conexión del Arduino a la unidad de disquete (pines: /DIR, /STEP, /TRK00, /SIDE1, /RDATA, /INDEX, MOTOR ON, DRIVE SEL, GND).