Spiele-Glossar

Datenkassette: So speicherten Heimcomputer Programme

Programme als Töne: Wie Heimcomputer Daten auf Audiokassetten speicherten, wie das Format des Robotron Z9001 funktioniert und wie du heute per WAV lädst.

8–12 Minuten

Kurz erklärt · Retro & DDR-Heimcomputer

Eine Datenkassette ist eine gewöhnliche Audiokassette, auf der ein Heimcomputer Programme und Daten als Töne speichert. Beim Laden spielt ein Kassettenrekorder die Töne ab, und der Rechner wandelt sie wieder in Bits und Bytes um.

Auch: Programmkassette, Computerkassette, Datenband, Kassettenspeicher, Kompaktkassette als Datenspeicher, Tape

Datenkassette: aus Tönen werden Bits Ein Tonsignal von der Kassette läuft durch einen Lesestrich. Jede Schwingung wird nach ihrer Länge gedeutet: kurze Schwingung gleich 1, lange gleich 0, ganz lange gleich Trennzeichen. Acht Bits ergeben ein Byte, und viele Bytes landen in einem Block aus Vorton, Blocknummer, 128 Byte Daten und Prüfsumme. Tonsignal von der Kassette T01001101T 8 Bit = 1 Byte Vorton Nr. 128 Byte Daten Prüfsumme kurz = 1 · lang = 0 · ganz lang = T (Trennzeichen)
So funktioniert’s: Ein Lesestrich läuft über das Tonsignal: Kurze Schwingungen werden zu 1, lange zu 0, ganz lange zum Trennzeichen. Acht Bits bilden ein Byte, und 128 Bytes landen in einem Block mit Vorton, Nummer und Prüfsumme.

Was ist eine Datenkassette?

In den 1980er-Jahren waren Diskettenlaufwerke teuer, Kassettenrekorder dagegen in fast jedem Haushalt. Viele Heimcomputer nutzten deshalb normale Kompaktkassetten als Speicher. Der Rechner verwandelt die Bits eines Programms in Töne, der Rekorder nimmt sie auf – fertig ist die Datenkassette.

Beim Robotron Z9001 war die Kassette anfangs der wichtigste Datenträger; Diskettensysteme kamen erst ab Ende 1988 und nur in Kleinstserien. In der DDR gab es eigene kleine Kassettenrekorder für Computer, etwa aus Gera. Programme wurden auf Kassette verkauft, privat kopiert und sogar im Rundfunk ausgestrahlt.

Wie werden aus Tönen Bits?

Der Z9001 nutzt ein Frequenzverfahren mit drei Tonlängen. Jedes Zeichen ist genau eine Schwingung; ihre Dauer verrät, was gemeint ist:

ZeichenFrequenzDauer einer Schwingung
1-Bit2400 Hzrund 0,42 ms
0-Bit1200 Hzrund 0,83 ms
Trennzeichen600 Hzrund 1,67 ms

Beim Laden misst der Rechner die Zeit zwischen den Nulldurchgängen des Signals und ordnet jede Schwingung einem der drei Zustände zu. Acht Bits ergeben ein Byte, danach folgt ein Trennzeichen. Genau das zeigt die Animation.

Blöcke, Vorton und Prüfsumme

  • Vorton: eine Folge gleicher Töne vor jedem Block, an der der Rechner den Anfang erkennt – vor dem ersten Block besonders lang.
  • Blocknummer: 1 Byte. Block 0 ist der Kopfblock mit Dateiname, Dateityp und Adressen, der letzte Block trägt die Nummer FFh.
  • Daten: 128 Byte je Block.
  • Prüfsumme: 1 Byte, gebildet aus allen Datenbytes. Stimmt sie beim Lesen nicht, ist etwas schiefgegangen.

Im Mittel kommen so etwa 1000 Bit pro Sekunde zusammen. Auf eine beidseitig bespielte 60-Minuten-Kassette passten 300 bis 360 KB. Die Computer aus Dresden und Mühlhausen nutzten im Prinzip dasselbe Verfahren, damit sich Programme austauschen ließen.

Datenkassette heute: WAV statt Band

Heute ersetzt meist eine WAV-Datei das Band: Ein PC oder Handy spielt das Tonsignal über den Kopfhörerausgang direkt in den Kassetteneingang des Rechners. Player 0o5 bietet seine Z9001-Spiele so an – als WAV mit 44,1 kHz in Mono.

Für einen Emulator braucht es keine Töne. Die Dateiformate KCC und TAP speichern die 128-Byte-Blöcke direkt als Daten; KCC beginnt mit dem Kopfblock, TAP enthält zusätzlich die Blocknummern. Am echten Rechner lädt ein USB- oder SD-Modul ein Programm als COM-Datei in Sekunden.

Tipp: Lautstärke am Abspielgerät auf drei Viertel bis voll stellen und Equalizer, Klangverbesserer und Raumklang ausschalten. Klappt es nicht, Lautstärke leicht ändern oder einen anderen Ausgang probieren.

Typische Probleme beim Laden von Kassette

  • Falsche Lautstärke: Ist das Signal zu leise oder übersteuert, erkennt der Rechner die Schwingungen nicht sauber.
  • Klangfilter: Equalizer und „Verbesserer“ verformen die Schwingungen.
  • Abgenutztes Band: Kassetten werden mechanisch stark beansprucht und sind fehleranfällig. Ein Stück zurückspulen und neu versuchen hilft oft.
  • Gestörtes Timing: Die Uhr des Betriebssystems kann beim Lesen dazwischenfunken. Die WAV-Datei von Duum Z9001 macht ihre 0-Bits deshalb etwas länger als die Norm.

Unterschied: Datenkassette, Diskette und Steckmodul

SpeicherVorteilNachteil
Datenkassettebillig, jeder Rekorder gehtlangsam und fehleranfällig
Disketteschnell, gezielter Zugriff auf Dateienteuer, in der DDR kaum erhältlich
Steckmodul (ROM)Programm sofort nach dem Einschalten dateuer in der Herstellung, nur lesbar

Wer heute einen Spielstand in einem Z9001-Spiel sichert, schreibt ihn am Original tatsächlich wieder auf Kassette – oder mit USB-OS und SD-OS auf Stick und Karte.

Datenkassette in Spielen auf Player 0o5

So lädst du ein Z9001-Spiel von Kassette (WAV)

  1. Lade die WAV-Datei des Spiels herunter, zum Beispiel DUUM.wav für Duum Z9001.
  2. Verbinde den Kopfhörer- oder Line-Ausgang von PC oder Handy mit dem Kassetteneingang des Z 9001, KC 85/1 oder KC 87.
  3. Stell die Lautstärke auf drei Viertel bis voll und schalte Equalizer, Klangverbesserer und Raumklang aus.
  4. Gib im Betriebssystem an der Eingabezeile „>“ den Programmnamen ein, etwa DUUM, und drücke ENTER.
  5. Erscheint „start tape“, starte die Wiedergabe der WAV-Datei und drück eine Taste.
  6. Warte, bis das Spiel von selbst startet – bei Duum Z9001 nach knapp 4 Minuten.
  7. Klappt es nicht, ändere die Lautstärke leicht oder probier einen anderen Ausgang.

Häufige Fragen zu Datenkassette

Wie funktioniert eine Datenkassette?

Der Computer wandelt Bits in Töne um: Beim Robotron Z9001 steht eine kurze Schwingung mit 2400 Hz für 1, eine lange mit 1200 Hz für 0. Beim Laden misst der Rechner die Länge jeder Schwingung und setzt daraus wieder Bytes zusammen.

Wie viel passt auf eine Datenkassette?

Beim Robotron Z9001 passten auf eine 60-Minuten-Kassette beidseitig etwa 300 bis 360 KB. Übertragen wurden im Mittel rund 1000 Bit pro Sekunde.

Kann ich eine WAV-Datei statt einer Kassette nutzen?

Ja. Verbinde den Kopfhörerausgang von PC oder Handy mit dem Kassetteneingang des Rechners und spiel die WAV-Datei ab. Wichtig sind eine hohe Lautstärke und ausgeschaltete Klangfilter.

Warum dauerte das Laden von Kassette so lange?

Ein Kassettenrekorder überträgt nur Töne, und jedes Bit braucht eine ganze Schwingung. Bei rund 1000 Bit pro Sekunde dauert ein Programm mit knapp 30 KB etwa vier Minuten.

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