ZX Spectrum — 8-разрядный домашний компьютер , созданный английской компанией « Sinclair Research Ltd » на основе микропроцессора Zilog Z80 . В ходе разработки компьютер назывался «ZX81 Colour» и «ZX82» , название «ZX Spectrum» должно было подчеркнуть одно из главных отличий от его предшественника ZX81 — 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 была 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 качестве монитора 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 килобайтами оперативной памяти .

«ZX Spectrum 48» имел ПЗУ объёмом в 16 Килобайт , в котором 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 , состоявшую из 40 резиновых клавиш . Такая клавиатура мешала быстро печатать — отсюда, по распространённому мнению , произошли пять режимов ввода интерпретатора Бейсика, экономившие нажатия. 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 , в этом режиме ключевые слова вводятся одним нажатием клавиши
• 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 приводит к автоматическому вводу оператора GO TO . После этого курсор переходит в режим L и позволяет 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 аппаратный 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 увеличивать долю ОЗУ, используемую собственно программой , что было существенно для компьютерных игр. Кроме того, особая организация графического режима позволяла существенно оптимизировать вывод текста при отсутствии текстового режима .

Программистам ZX Spectrum удавалось обойти ограничения стандартного аппаратного видеорежима, и были разработаны программные видеорежимы, такие как GigaScreen , 3xColor, MultiColor и другие.

Первые модели «ZX Spectrum» имели встроенный динамик, осуществлявший однобитный выход звука . 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 (плюс канал шума и огибающей) 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 году по 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 фунта, 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» 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 , а также бипер, способный выводить программно синтезируемый двухканальный звук одновременно с AY-3-8912, что в целом обеспечивало 5 каналов ^{[ нет в источнике ]} , 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 адресовать только 64 КБ памяти. Для доступа к дополнительным 80 КБ ОЗУ было внедрено переключение банков памяти ( англ. bank switching ), таким образом, вся оперативная память разделена на восемь страниц, каждая из которых может быть отображена в верхней части адресного пространства. Подобным образом реализовано 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 , а с помощью новой инструкции SPECTRUM компьютер переключался в режим «Spectrum 48K» . Новые инструкции заняли место двух существующих символов, определяемых пользователем , что вызвало проблемы совместимости с некоторыми старыми бейсик-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 « »), 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 « »); 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 систему CP/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 . 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» .

ZX Spectrum +2A 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 ^{[ источник не указан 2270 дней ]} .

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 восьми 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.

Производные и клоны

«Sinclair» лицензировала «Spectrum» американской компании « ». Её модели, порождённые от «Spectrum»:

• Timex Sinclair 2068 (TS2068) — значительно более сложная машина, чем оригинальный «Spectrum»; добавился порт картриджа, звуковой чип AY-3-8912, а также улучшенная ULA с несколькими графическими режимами. Модель продавалась в основном в США, хотя почти идентичные версии распространялись в Португалии и Польше под названиями «Timex Computer 2068» (TC2068) и «Unipolbrit Komputer 2086» (UK2086).
• Timex Computer 2048 — машина, очень похожая на «Spectrum», но с улучшенной ULA, позволяющей переключаться в другие графические режимы; продавалась только в Португалии.
• — версия TS2068 с 16 КБ ОЗУ; не была выпущена на рынок.

В конце 1989 года в Великобритании компания « Miles Gordon Technology » (производитель периферии) выпустила компьютер « SAM Coupé » в качестве потенциального наследника «Spectrum», сохраняющего совместимость с ним. Однако, в то время « Commodore Amiga » и « Atari ST » уже вышли на рынок.

В Индии в 1986 году «Decibells Electronics» представила лицензированную версию «Spectrum+» под именем «db Spectrum+» . До того, как в начале 1990-х прекратились продажи, было продано несколько тысяч машин.

Благодаря дешевизне и простоте конструкции широкое распространение получили «неофициальные» клоны «Spectrum» в СССР . Они изготавливались как радиолюбителями, так и кооператорами/частными МП и промышленностью СССР / СНГ . Нелицензионные клоны производились также в Польше , Румынии , Чехословакии , Аргентине , Бразилии и ряде других стран.

В 2014—2015 годах компания «Retro Computers» выпускала консоли «ZX Vega» и ZX Vega+ , содержащие около 1000 лицензионных игр — редизайн «ZX Spectrum», предназначенный прежде всего для ретро-игроков.

ZX Spectrum Next — это расширенная и обновленная версия компьютера ZX Spectrum, реализованная на технологии FPGA , финансирование этого проекта было начато в рамках кампании на Kickstarter в апреле 2017 г. , а компьютер, состоящий только из платы, был доставлен покупателям в конце того же года. Готовая машина, включая корпус, разработанный Риком Дикинсоном (который умер во время разработки проекта), была передана покупателям в феврале 2020 г. В августе 2020 г. была профинансирована ещё одна кампания на Kickstarter, для улучшения аппаратной части .

Пресса

В Северной Америке и Западной Европе ZX Spectrum быстро сформировал вокруг себя клуб пользователей, были созданы специализированные журналы: Sinclair User (апрель 1982 года — апрель 1993 года ), Your Sinclair (с января 1984 года как Your Spectrum , с начала 1986 года по сентябрь 1993 года как Your Sinclair ) и Crash (февраль 1984 года — апрель 1992 года ). Вначале, журналы писали по большей части о технической части, публиковали тексты программ и руководства по программированию; позже они стали ориентироваться на игровую индустрию.

В постсоветском пространстве публиковалось несколько сот наименований электронных журналов и газет , в том числе: Spectrofon (1994—1996, 23 выпуска) , « » (1995—1998, 9 выпусков) и (1995—2004, 15 выпусков) .

Печатные издания в постсоветском пространстве :

• « ZX-Ревю » (Москва, январь 1991 года — декабрь 1997 года) — одно из самых известных в постсоветском пространстве постоянное издание, публиковалось научно-техническим кооперативом «Инфорком»
• «Всё о ZX Spectrum» — серия из 9 книг издательства « Питер », издавались с 1991 по 1995 годы
• «Абзац — газета для спектрумистов» ( Вологда , октябрь 2000 года — октябрь 2009)

Программное обеспечение

Семейство компьютеров «Spectrum» обладает крупной библиотекой программного обеспечения из более чем 24 тысяч наименований . Хотя большая часть этой коллекции — игры, набор программ очень разнообразен и включает в себя языки программирования, базы данных (например, ), текстовые процессоры ( ), электронные таблицы ( ), инструменты рисования ( OCP Art Studio , ) и даже 3D-моделирования ( ).

Игры для «ZX Spectrum» создаются силами энтузиастов и в настоящее время, как на территории бывшего СССР , так и за рубежом. Существуют пакеты для автоматизированного создания игр многих жанров (например, для интерактивных книг, для трёхмерных квестов), но чаще используется язык ассемблера. Проводятся конкурсы по написанию игр (например, , , , конкурсы в рамках различных демопати , иногда в общем конкурсе с играми для других платформ).

Эмуляция

Современные компьютеры, включая мобильные телефоны, карманные компьютеры и коммуникаторы, имеют техническую возможность эмуляции компьютера ZX Spectrum. Благодаря большой базе готового программного обеспечения (в основном игр) «Sinclair ZX Spectrum» является, возможно, наиболее эмулируемой платформой в мире. Существует более полутора сотен эмуляторов для всех распространённых операционных систем для ПК, в частности под архитектуру Windows, игровых приставок и мобильных телефонов .

31 августа 1999 года компания Amstrad разрешила распространять ПЗУ для компьютеров ZX Spectrum , поэтому эмуляция этого семейства является законной.

Примечания

Ссылки

• (рус.) — русскоязычный форум о ZX Spectrum
• (англ.) — фэн-сайт, официально одобренный компанией Amstrad
• (англ.)
• (рус.) — энциклопедия на викидвижке