ZX Spectrum

     ZX Spectrum — 8-разрядный домашний компьютер, созданный английской компанией Sinclair Research Ltd на основе микропроцессора Z80 фирмы «Zilog». В ходе разработки компьютер назывался «ZX81 Colour» и «ZX82», название «ZX Spectrum» должно было подчеркнуть одно из главных отличий от его предшественникаZX81 — цветное изображение. Почитатели этого компьютера часто называют его «Спекки» (англ. Speccy).

     В начале 1980-х «ZX Spectrum» был одним из самых популярных компьютеров в Европе, а его многочисленные клоны в начале 1990-х получили широкое распространение на территории бывшего СССР/СНГ. Благодаря невысокой цене, за первые 17 месяцев было продано более миллиона этих машин. Низкая стоимость компьютера обусловлена рядом факторов: использованием технологии ULA, с помощью которой большая часть схемы размещалась в одном чипе; низкими техническими и пользовательскими характеристиками, по сравнению с более дорогими компьютерами того времени; использованием бытового телевизора в качествемонитора и магнитофона в качестве внешнего накопителя.

     В 1980-х основным соперником ZX Spectrum на европейском рынке был Commodore 64. Другими важными конкурентами были 8-битные Atari, BBC Micro, Amstrad CPC и в некоторых странах MSX.

Технические особенности

     «Sinclair ZX Spectrum» был представлен в апреле 1982 года в двух вариантах — с 16 и 48 КБ оперативной памяти.

     «ZX Spectrum 48» имел 16 КБ ПЗУ, в которые был прошит диалект языка Бейсик, так называемый Sinclair BASIC. Эта же программа ПЗУ обеспечивала базовый ввод-вывод и пользовательский интерфейс. Системными процедурами (например, печатью на экран) можно было воспользоваться из машинного кода, вызвав их по абсолютным адресам. Архитекторами компьютера была принята политика не изменять программу ПЗУ, несмотря на наличие в ней ошибок. Расположение такой «операционной системы» и языка программирования в постоянной памяти обеспечивало перезагрузку компьютера за пару секунд, включая тестирование ОЗУ, и, что важно, уменьшало размер программ (программист мог использовать «стандартные» процедуры ПЗУ, не расходуя доступную оперативную память и не теряя при этом совместимость).

     Первая модель «ZX Spectrum» имела недорогую в производстве клавиатуру, состоящую из 40 резиновых клавиш. Характерной её особенностью была многофункциональность: алфавитно-цифровые клавиши имели до семи значений в различных режимах. При этом режим ввода отображался с помощью курсора. Такими режимами были:

• L — для ввода строчных букв
• C — для ввода заглавных букв
• K — для ввода основных ключевых слов BASIC
• E — для ввода дополнительных ключевых слов и операторов
• и G — для ввода псевдографических, управляющих символов и символов, определённых пользователем.

     Режим переключался как автоматически, так и с помощью управляющих клавиш Caps Shift и Symbol Shift. Например, в начале набора BASIC ждёт номер строки или команду, поэтому курсор находится в режиме K. Однократное нажатие клавиши «G» в таком режиме приведёт к автоматическому вводу оператора GO TO. После этого курсор перейдёт в режим L и позволит набрать число, имя переменной по буквам или математическое выражение (в том числе с помощью режима Е). Более поздние модели (начиная с ZX Spectrum 128) позволяли в качестве альтернативы набирать команды языка по буквам.

     Не менее характерным был единственный графический режим компьютера при отсутствии текстового. Цвета (8 цветов и два уровня яркости, плюс атрибут мерцания) и собственно графика хранились в разных участках памяти. При этом, хотя графическое разрешение составляло 256×192 точек, цветовые атрибуты задавались по знакоместам. Каждое знакоместо размером 8×8 пикселей могло иметь только два приписанных ему цвета (называемые цветами «чернил» и «бумаги» в Sinclair BASIC) и по одному атрибуту яркости и мерцания. Таким образом, область 8×8 пикселей кодировалась 9 байтами ОЗУ (8 байт — побитовая картинка 8×8 пикселей, 1 байт — атрибуты цвета: 3 бита — цвет знака, 3 бита — цвет фона, 1 бит повышенной яркости и 1 бит мерцания знакоместа). Такая организация вызывала определённые сложности (конфликт атрибутов) при создании компьютерной графики. С другой стороны, малый объём экранной памяти (около 7 КБ) позволял быстрее обновлять экран и увеличить долю ОЗУ, используемую «собственно программой», что было существенно для компьютерных игр. Кроме того, особая организация графического режима позволяла сильно оптимизировать вывод текста при отсутствии текстового режима.

     Первые модели ZX Spectrum имели однобитный выход звука через встроенный динамик. Воспроизведение музыки, особенно многоголосной, требовало использования почти всего времени процессора, так как звук полностью генерировался программно. В модели ZX Spectrum 128 была добавлена микросхема звукогенератора AY-3-8912, позволяющая воспроизводить трёхканальный звук без больших затрат процессорного времени. Подключение этой микросхемы также было возможно и для моделей с объёмом памяти 48 КБ

Модели

Модели Sinclair Research

     Оригинальные модели «ZX Spectrum», выпущенные «Sinclair Research»:

• ZX Spectrum 16K/48K (1982)
• ZX Spectrum+ (1984)
• ZX Spectrum 128 (1986)

     Аппаратную часть ZX Spectrum 16K/48K разработал Ричард Альтвассер (Richard Altwasser) из «Sinclair Research», корпус машины был создан промышленным дизайнером Риком Дикинсоном (Rick Dickinson). Программное обеспечение для нового компьютера разработал Стив Викерс (Steve Vickers) по контракту с компанией «Nine Tiles Ltd», в которой был создан «Sinclair BASIC». Модель имела резиновые клавиши, миниатюрный корпус и характерный логотип в виде спектра. Компьютер был выпущен на рынок в 1982 годупо цене в 125 фунтов за модель с 16 КБ ОЗУ и 175 фунтов — за модель с 48 КБ; эти цены позже были снижены до £99,95 и £129,95 соответственно. Владельцы модели с 16 КБ памяти могли приобрести обновление на 32 КБ; для обновления пользователи могли выслать свой «Spectrum» в «Sinclair Research» по почте. Сторонние фирмы также предлагали ОЗУ-модуль на 32 КБ, подключаемый в порт расширения.

     С июня 1984 года разработчики готовили ZX Spectrum+, который был выпущен в октябре того же года. Это был «Spectrum» c 48 КБ памяти, обновлённым корпусом и клавиатурой; на корпусе появилась кнопка сброса. Довольно быстро новая модель стала продаваться вдвое лучше предыдущей; тем не менее, некоторые продавцы заявляли о высоком проценте поломок.

     «Sinclair Research» разрабатывала ZX Spectrum 128 совместно со своим испанским дистрибьютором «Investrónica». «Investrónica» помогла адаптировать «ZX Spectrum+» к испанскому рынку после того, как испанское правительство обложило особым налогом все компьютеры с памятью в 64 КБ и ниже, не поддерживающие испанский язык. Новая модель содержала 128 КБ ОЗУ, трёхканальный звук через AY-3-8912, совместимость с MIDI, порт RS-232, RGB-выход на монитор, а также 32 КБ ПЗУ с улучшенным Бейсик-редактором. Машина была впервые представлена и запущена в продажу в сентябре 1985 года в Испании. В Великобритании, из-за наличия большого числа нераспроданных «Spectrum+», продажи были отложены до февраля 1986 года; начальная цена была установлена в £179,95.

     Процессор Z80 имеет 16-разрядную шину адреса, что означает что он может напрямую адресовать только 64 КБ памяти. Для доступа к дополнительным 80 КБ ОЗУ использовалась техника переключения банковпамяти (англ. bank switching), таким образом, оперативная память была доступна в виде восьми страниц, подключаемых в верхнюю часть адресного пространства. Подобным образом выполнялось переключение между новыми 16 КБ ПЗУ и оригинальными 16 КБ ПЗУ в нижней части адресного пространства.

     Для использования новых звуковых возможностей в «Sinclair BASIC» появилась инструкция PLAY, для переключения в режим «Spectrum 48K» — SPECTRUM. Новые инструкции заняли место двух существующих «символов определяемых пользователем», что вызвало проблемы совместимости с некоторыми старыми BASIC-программами.

Модели Amstrad

     Модели «ZX Spectrum», выпущенные компанией «Amstrad» после передачи прав на всю линию машин:

• ZX Spectrum +2 (1986)
• ZX Spectrum +3 (1987)
• ZX Spectrum +2A / +2B (1987)

     В 1986 году, вскоре после приобретения бренда «Sinclair» и прав на всю линейку «Spectrum», компания «Amstrad» выпустила ZX Spectrum +2. Машина имела серый корпус с пружинной клавиатурой, двумя портами джойстиков, а также встроенным кассетным магнитофоном, именуемым «Datacorder» (как в «Amstrad CPC 464»), но в остальном машина была полностью идентична «ZX Spectrum 128». Цена производства была снижена, в результате чего розничные цены упали до £139-£149.

     Новая клавиатура не имела надписей с ключевыми словами BASIC, за исключением LOAD, CODE и RUN, которые были нужны для запуска программ, но это не было большой проблемой, поскольку в «+2» имелась система меню, подобная меню в «ZX Spectrum 128», где можно было переключаться между старым BASIC 48K и BASIC 128K с набором ключевых слов побуквенно.

     ZX Spectrum +3 выглядел подобно модели «+2», но вместо магнитофона содержал привод 3-дюймовых гибких дисков (как в «Amstrad CPC 6128»); корпус был чёрного цвета. Модель была выпущена в 1987 году с начальной ценой в £249, которая позже упала до £199. Это был первый «Spectrum», способный запускать операционную системуCP/M без дополнительного оборудования.

     В «+3» появилось ещё 2 × 16 КБ ПЗУ, в виде одного чипа на 32 КБ. Половину этого объёма заняла вторая часть реорганизованного 128 ROM, вторую половину — дисковая операционная система +3DOS, которая по сути являлась изменённой версией AMSDOS. Для возможности использования других операционных систем механизм переключения банков памяти был изменён таким образом, что ОЗУ могло отображаться на все 64 КБ адресного пространства. Такие коренные изменения привели к ряду несовместимостей, некоторые игры для 48K и несколько игр для 128K перестали работать на новой машине.

     «ZX Spectrum +3» стал последней официальной моделью «Spectrum», которая пошла в серию; производство модели продолжалось до декабря 1990 года. Хотя в то время продажи «Spectrum» составляли треть продаж всех домашних компьютеров, «Amstrad» прекратила производство в попытке перевести потребителей на линейку «CPC».

     В 1987 году был выпущен ZX Spectrum +2A. Он был сделан для того, чтобы линейка машин стала более однородной. На корпусе по-прежнему была надпись «ZX Spectrum +2», но цвет корпуса вновь стал чёрным, как у первых моделей. «+2A» был сделан на основе «+3», с моделью ПЗУ 4.1 и с материнской платой, на которой было значительно уменьшено количество чипов — большинство из них было интегрировано в ASIC-микросхему. Привод диска и оборудование для него из модели «+3» был заменён на кассетный привод, как в оригинальном «+2». Первоначально «Amstrad» планировала вывести интерфейс для диска, но это так и не было сделано. Как и в случае с «ZX Spectrum +3», некоторые игры для 48K и несколько игр для 128K были несовместимы с этой моделью.

     Позже, в 1987 году, появление ZX Spectrum +2B означало перевод производства из Гонконга в Тайвань.

Модели, не вышедшие на рынок

     В 1983 году Мартин Бреннан (Martin Brennan) разрабатывал в Sinclair Research игровую приставку LC3 (Low Cost Colour Computer), реализованную всего на двух микросхемах, с играми на картриджах. Стив Берри (Steve Berry) разрабатывал для LC3 многозадачную операционную систему с оконным графическим интерфейсом. Проект был остановлен в ноябре 1983 года — усилия были направлены на Sinclair QL.

     В середине 1980-х в Sinclair Research разрабатывался проект Loki, в качестве намного более дешёвого (около £200) конкурента компьютера Amiga. Предполагалось, что Loki будет работать на Z80H на частоте 7 МГц, располагать не менее 128 КБ ОЗУ. Для звука и видео использовались две специализированные микросхемы. Проект был закрыт в 1986 году, после сделки с Amstrad.

Периферия

     «Sinclair» предоставляла для «ZX Spectrum» следующие модули расширения:

• ZX Printer — уже был доступен к моменту выхода «ZX Spectrum» на рынок, поскольку порт расширения сохранял обратную совместимость с портом ZX81.
• ZX Interface 1 — модуль, включающий 8 КБ ПЗУ, последовательный порт RS-232, контроллер локальной сети (ZX Net), а также интерфейс для подсоединения до 8-ми ZX Microdrive.
• ZX Interface 2 — модуль с двумя портами для джойстиков и одним портом для картриджа ПЗУ.
• ZX Microdrive — не особенно надёжное, но быстрое устройство хранения на картриджах с закольцованной плёнкой, выпущено в июле 1983 года.
• Keypad — дополнительная цифровая клавиатура для модели 128K.

     Помимо этого, предлагался ряд расширений от сторонних производителей, в частности:

• Kempston joystick — интерфейс для подключения джойстика.
• Morex Peripherals Centronics/RS-232 — параллельный и последовательный порт.
• Currah Microspeech — модуль синтеза речи.
• Videoface Digitiser — дигитайзер.
• RAM pack — модуль расширения оперативной памяти.
• Cheetah Marketing SpecDrum — ударная установка.
• Multiface — отладочный инструмент от компании Romantic Robot.

     Также пользовались популярностью клавиатуры различных производителей.

     Существовало несколько интерфейсов для подключения дисковода, в частности:

• SPDOS (Abbeydale Designers/Watford Electronics, 1985)
• KDOS (Abbeydale Designers/Kempston, 1985) — обновлённая версия SPDOS со своей операционной системой KDOS
• Opus Discovery (Opus Supplies Ltd, 1985)
• DISCiPLE (Miles Gordon Technology, 1987) — контроллер дисковода, содержащий также два порта джойстика, параллельный порт, интерфейс локальной сети и «волшебную кнопку».
• Beta Disk Interface (Technology Research Ltd, 1984) и Beta 128 Disk Interface (1987)

     На Западе наиболее популярным стал интерфейс DISCiPLE, в странах Восточной Европы и в России — Beta Disk Interface.

Программное обеспечение

     «Spectrum» был дёшев и лёгок в обучении — как использования, так и программирования. Благодаря этому он стал отправной точкой для многих программистов и инженеров, вспоминающих его с ностальгией. Успех ранних моделей «Spectrum» в качестве игровой платформы вероятно был связан с низкой стоимостью компьютера и внешней привлекательностью, так как особыми «игровыми характеристиками» этот компьютер не обладал.

     Семейство компьютеров «Spectrum» обладает крупной библиотекой программного обеспечения из более чем 25000 наименований. Хотя большая часть этой коллекции — игры, набор программ очень разнообразен и включает в себя языки программирования, базы данных (например, VU-File), текстовые процессоры (Tasword II), электронные таблицы (VU-Calc), инструменты рисования (OCP Art Studio, The Artist) и даже 3D-моделирования (VU-3D).

Наиболее популярные игры

Десятка лучших игр по версии журнала «Your Sinclair»:

• 3D Deathchase
• Rebelstar
• All or Nothing
• Stop the Express
• Head Over Heels
• R-Type
• The Sentinel
• Rainbow Islands (англ.)русск.
• Boulder Dash
• Tornado Low Level (англ.)русск.

Десятка лучших игр по версии журнала «CRASH»:

• Rainbow Islands
• Chase H.Q.
• RoboCop (англ.)русск.
• RoboCop 2 (англ.)русск.
• Dizzy
• Target: Renegade
• Magicland Dizzy
• Batman: The Movie (англ.)русск.
• Operation Wolf
• Midnight Resistance (англ.)русск.

НЕМНОГО ФОТО

Источник - https://ru.wikipedia.org/wiki/ZX_Spectrum