Standard Kansas City

Lo standard Kansas City o Kansas City Standard (KCS), o Byte standard, è un formato di registrazione di dati digitali per registratori di audiocassette.

La rivista Byte decise di sponsorizzare un simposio^[1][2] nel novembre del 1975 in Kansas City, per sviluppare uno standard per la memorizzazione di dati digitali da microcomputer su dispositivi economici di qualità molto diffusi quali le audiocassette, in un momento in cui le unità di floppy disk superavano i 1000 dollari di prezzo.^[3] Nonostante questo standard esistesse sin dagli albori della rivoluzione dei microcomputer, sono stati molto pochi i sistemi ad impiegarlo effettivamente come il loro standard.^[4]

I primi microcomputer usavano generalmente i nastri di carta perforata per la memorizzazione dei programmi, una scelta costosa. Jerry Ogdin, un consulente di computer, ebbe l'idea di usare i toni sonori su una cassetta audio per sostituire i nastri di carta. Portò l'idea a Les Solomon, editore della rivista Popular Electronics, il quale era similmente frustrato dall'uso dei nastri perforati. Nel settembre del 1975 i due scrissero un articolo sullo HITS (acronimo di Hobbysts' Interchange Tape System), che usava due toni per rappresentare 1 e 0. Subito dopo un certo numero di costruttori cominciò ad usare approcci simili, benché ognuno di questi sistemi risultasse incompatibile con gli altri.^[4]

Wayne Green, che aveva appena fondato il giornale Byte, voleva che tutti i produttori si riunissero per discutere della definizione di uno standard. Il luogo scelto fu Kansas City, nel Missouri e al raduno di due giornate parteciparono 18 persone che finalmente si accordarono su un sistema basato sul progetto di Don Lancaster, pubblicato sul primo numero della rivista Byte. Dopo il simposio, Lee Felsenstein (Processor Technology) e Harold Mauch (Percom) scrissero il testo dello standard.

Un'interfaccia per cassette è simile a un modem collegato a una porta seriale. Gli 1 e 0 dalla porta seriale vengono convertiti in toni udibili usando la tecnica dello audio frequency-shift keying (AFSK). Un bit '0' è rappresentato da quattro cicli di onda sinusoidale da 1200 Hz, e un bit '1' come otto cicli da 2400 Hz. Questo consente un trasferimento dati a 300 baud. Ogni frame inizia con un bit di start (uno '0') seguito da otto bit di dati (bit meno significativo per primo) seguiti da due bit di stop ('1'). Così ogni frame è lungo 11 bit, per una velocità di 27³⁄₁₁ bytes al secondo.

Il numero di febbraio 1976 della rivista Byte conteneva una relazione sul simposio e il numero di marzo illustrava due esempi di hardware creati da Don Lancaster^[5] e Harold Mauch.^[6] La velocità di 300 baud risultava affidabile ma lenta (il tipico programma BASIC da 8 kilobyte necessitava di cinque minuti di registrazione). La maggior parte dei circuiti nei registratori di audio cassette poteva sopportare velocità maggiori.

Secondo Solomon, gli sforzi non portarono al successo, "Purtroppo, non durò molto; prima della fine del mese ognuno era ritornato al proprio standard e la confusione sulle registrazioni fu peggiore." "Unfortunately, it didn't last long; before the month ended, everyone went back to his own tape standard and the recording confusion got worse."^[4]

Alla Processor Technology svilupparono il popolare CUTS (Computer Users' Tape Standard) che poteva lavorare sia a 300 che a 1200 baud. Produssero la scheda d'interfaccia CUTS Tape I/O dotata di bus S-100 in grado di aggiungere sia lo standard CUTS che lo standard Kansas City ad un qualsiasi sistema dotato di S-100. La Processor Technology vendeva anche molti programmi software su cassetta. Su un lato in formato CUTS e sull'altro lato in formato Kansas City standard.

In agosto del 1976 al Personal Computing show tenutosi in Atlantic City, Bob Marsh della Processor Technology parlò con Bob Jones, l'editore di Interface Age, a proposito di stampare software su dischi di vinile. Processor Technology fornì un programma per processore 8080 da registrare. Il test non funzionò e non riuscirono a dedicare altro tempo all'impresa.^[7]

Daniel Meyer e Gary Kay della Southwest Technical Products si misero d'accordo con Robert Uiterwyk perché fornisse il suo programma interprete BASIC da 4K per il microprocessore 6800. L'idea era registrare il programma su nastro audio nello standard "Kansas City" per poi fare un master record da quel nastro. Allora la Eva-Tone produceva Soundsheets su sottili fogli di vinile che potevano contenere una canzone sola.^[8] Questi sottili dischi erano economici e potevano essere abbinati ad una rivista.

Bill Turner^[9] e Bill Blomgren^[10] della MicroComputerSystems Inc. lavorarono assieme alla EVA-TONE e misero a punto un processo che funzionò bene. Il passaggio intermedio, ovvero la registrazione su nastro, aveva delle cadute di segnale (signal dropout) fu così deciso di collegare un'interfaccia cassette SWTPC AC-30^[11] direttamente all'apparecchio per l'incisione del master disc.

Il numero di maggio del 1977 di Interface Age conteneva il primo "Floppy ROM", un disco a 33 ¹⁄₃ giri con circa 6 minuti di audio registrato nel formato "Kansas City".

In settembre 1978 il Floppy ROM numero 5 conteneva sul lato 1 Apple Basic "The automated dress pattern" e sul lato 2 IAPS format "A program for writing letters".

Lo standard originale registrava i dati come "segni" (uno) e "spazi" (zero). Un bit "segno" consisteva in otto cicli alla frequenza di 2400 Hz, mentre un bit "spazio" consisteva in quattro cicli alla frequenza di 1200 Hz. Una parola o word, solitamente lunga un byte (8 bits), veniva registrata in ordine little endian, ovvero il bit meno significativo per primo. Le parole da 7-bit erano seguite da un bit di parità.

Acorn Computers Ltd implementò una variante a 1200 baud dello CUTS nei loro microcomputer BBC Micro e Acorn Electron, la quale ridusse un bit '0' ad un ciclo di onda sinusoidale da 1200 Hz e un bit '1' a due cicli di un'onda a 2400 Hz. La codifica standard prevedeva un bit '0'di start e un bit '1' di stop a racchiudere un blocco d'informazione di 8 bit, generando quindi un data rate effettivo di 960 bit per secondo.

Inoltre, queste macchine registravano dati in blocchi da 256 byte, intercalati da "vuoti" contenenti il tono della portante, ciascun blocco era contraddistinto da un numero progressivo, rendendo possibile riposizionare il nastro e riprendere al blocco giusto quando si verificava un errore di lettura.

• Basicode
• Flexy-disc
• Tarbell Cassette Interface

• Articolo originale sulla rivista Byte, su swtpc.com. URL consultato il 4 dicembre 2013 (archiviato dall'url originale il 25 luglio 2013).
• Campione audio di un file memorizzato in KCS (WAV), su swtpc.com. URL consultato il 4 dicembre 2013 (archiviato dall'url originale il 4 maggio 2006).
• Articolo su SWTPC.com sull'interfaccia cassette AC-30, su swtpc.com. URL consultato il 4 dicembre 2013 (archiviato dall'url originale il 22 agosto 2006).
• Software di decodifica KCS per MS-DOS, su dxforth.webhop.org. URL consultato il 4 dicembre 2013 (archiviato dall'url originale il 27 agosto 2008).
• Percom Data CIS-30 Cassette Interface Brochure, su robomargo.com. URL consultato il 4 dicembre 2013 (archiviato dall'url originale il 28 luglio 2006).
• MakeUEF - KCS audio to UEF file conversion software, su acornpreservation.org.
• FreeUEF - standalone UEF to KCS audio conversion software, su electrem.acornelectron.co.uk. URL consultato il 4 dicembre 2013 (archiviato dall'url originale il 13 gennaio 2007).
• UEFReader - UEF to KCS audio conversion plugin for Java Sound applications, su uefreader.sourceforge.net.
• Script Perl per decodificare un file wav in formato KCS in un file di testo usando la Trasformata di Fourier veloce

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