Сведения о компьютере зх спектрум поиск. История компьютера ZX Spectrum. ZX Spectrum – что это

Развитие компьютерного рынка в 70-х годах находилось в начальной стадии. Индустрия была еще далека от того, чтобы сделать этот продукт массовым. Поэтому в своем большинстве компьютеры представляли собой сложные устройства, предназначенные для выполнения каких-либо масштабных задач. Но к концу десятилетия люди задались вопросом: «А почему бы не использовать эти машины в качестве инструмента для развлечений?» Их голоса были услышаны, и некоторые производители занялись выпуском специальных наборов для самостоятельной сборки игровой системы. Однако минусы такого подхода значительно перевешивали его немногочисленные плюсы. Во-первых, такие наборы было очень сложно найти в продаже. Во-вторых, даже если это и удавалось, то их стоимость находилась за гранью разумного. За те деньги, которые просили за набор, вполне реально было приобрести неплохой поддержанный автомобиль. Ну и в-третьих, для таких наборов существовало откровенно мало программного обеспечения. Зачем пользователю тратить несколько тысяч долларов на компьютер, для которого нет ни одного крутого приложения? Словом, для развития идеи создания устройства для отдыха и развлечений нужен был другой подход. Один из них предложила британская компания Sinclair Research, возглавляемая Клайвом Синклейром (Clive Sinclair).

Клайв Синклейр

Идея фирмы заключалась в создании максимально простого и доступного компьютера, который бы сочетал в себе легкость освоения и программирования и, конечно же, невысокую цену. Это должно было решить главную проблему вышеупомянутых наборов для создания ПК - отсутствие программной базы. Простота в работе позволила бы пользователям самостоятельно писать многочисленные приложения. Именно таким путем и пошла компания Sinclair Research при разработке своего компьютера ZX Spectrum. Однако, прежде чем приступить к рассказу о легенде, мы уделим немного внимания истории самой Sinclair Research.

История Sinclair Research

Клайв Синклейр создал компанию под названием Sinclair Radionics в 1961 году. Поначалу напарников у него не было - свой бизнес он развивал в одиночку. Клайв занимался тем, что продавал радиодетали по почте (Sinclair Radionics даже выпустила несколько успешных радиоконструкторов). При этом Синклейр пытался запустить несколько инновационных устройств. Например, в 1970 году был представлен проигрыватель виниловых пластинок необычной конструкции. Вместо традиционной круглой опоры для пластинок в нем использовалась треугольная конструкций с установленными на вершинах гирьками. По словам Синклейра, это снижало вибрации, передаваемые от опоры к воспроизводящей головке, а также препятствовало загрязнению самой виниловой пластинки. Тем не менее интерес к разработке почти никто не проявил, а устройство так и не добралось до прилавков магазинов. Точнее, до почтового прилавка самого Синклейра.

Неудачную судьбу необычного проигрывателя повторил и Hi-Fi-усилитель Neoteric 60. В то время конкуренция в этом сегменте была чрезвычайно высокой, и Синклейр пытался завоевать рынок с помощью необычных продуктов, коим и являлся Neoteric 60. Однако компании вновь не повезло - Hi-Fi-усилитель продавался из рук вон плохо.

Усилитель Neoteric 60

Может сложиться впечатление, что первое десятилетие компании ознаменовалось исключительно провальными проектами. Однако финансовые отчеты говорят об обратном: к 1971 году годовой оборот фирмы составлял 560 тысяч фунтов стерлингов с чистой прибылью 90 тысяч фунтов. При этом штат компании пополнился 50 новыми сотрудниками. Дела шли в гору.

1970-е годы можно смело называть «калькуляторной эпохой» Sinclair. В это время компания выпустила две модели карманных калькуляторов. Одна из них стала первым коммерчески успешным продуктом. Этому даже не смогло помешать большое число недостатков устройства, в том числе и их ненадежность. Вторая модель предназначалась для более серьезного рынка, но так на нем и не закрепилась. Изначально она создавалась просто как устройство с расширенным набором функций, однако Синклейр предпринял попытку превратить гаджет в офисный компьютер, и эта попытка с треском провалилась.

Калькулятор Sinclair

Компьютер ZX80

Во второй половине 70-х годов в Sinclair Research началась разработка недорогого бытового компьютера. За проект отвечал инженер Джим Вествуд (Jim Westwood). В 1980 году процесс создания устройства был окончен. Появился ZX80. Это был первый в мире компьютер, чья стоимость не превышала сотни фунтов стерлингов. Также в продаже можно было найти ZX80 в виде набора для самостоятельной сборки. Эта версия и вовсе стоила 79,95 фунтов.

Столь низкой цены разработчикам удалось достичь за счет упрощения элементной базы и использования достаточно примитивных комплектующих. В роли центрального процессора использовался популярный на тот момент Zilog Z80 с частотой 3,25 МГц. А если быть более точным, то клон этого «камня», произведенный компанией NEC. Плюсов у кристалла было несколько. Он не только обладал низкой стоимостью, но и (благодаря своей внутренней архитектуре) требовал меньшее количество микросхем логики. Объем оперативной памяти составлял всего 1 Кбайт, но этого было достаточно для запуска необходимых пользователю программ. Плюс существовала возможность установить дополнительно до 16 Кбайт оперативки в виде карт расширения. Объем ПЗУ составлял 4 Кбайт, и в него уже был вшит язык программирования Sinclair BASIC. А для хранения написанных программ использовались обычные магнитофон и аудиокассеты.

Так выглядел ZX80

Интересно, что ZX80 не имел видеоконтроллера. Изображение формировалось с минимальным участием железа - операция выполнялась, прежде всего, за счет программной части. Главным и очень существенным недостатком такого подхода стало то, что ZX80 умел показывать картинку лишь в те моменты, когда не был занят выполнением программы. Прежде чем отобразить новую графику, экран попросту гас. Кстати, спецификации ZX80 не предусматривали использования какого-либо специального монитора, в качестве экрана выступал обыкновенный телевизор, что также было плюсом для простых юзеров.

Что касается «экстерьера» ZX80, то своим внешним видом компьютер скорее напоминал игровую приставку, нежели компьютер. Это была небольшая пластиковая коробочка белого цвета, с расположенной на ней мембранной клавиатурой, на которой не было символов, только команды. Пользователь просто нажимал кнопку регистра и выбирал подходящую бейсик-команду. Это значительно упрощало процесс написания программ.

Несмотря на свои недостатки, ZX80 стал чрезвычайно успешным. Конечно, главную роль в этом сыграла и стоимость гаджета. Уже в первые месяцы после релиза на покупку ZX80 образовалась очередь и наблюдался дефицит устройств, чего в Sinclair Research никак не ожидали.

Компьютер ZX81

В 1981 году было представлено следующее поколение компьютера под названием ZX81. Стоимость была снижена еще больше: теперь набор для самостоятельно сборки можно было приобрести по смехотворной цене в 49,95 фунтов стерлингов. Готовый компьютер был несколько дороже и стоил 69,99 фунтов, что все равно было дешевле аналогичной версии ZX80. Кстати, ZX81 стал первым устройством Sinclair, которое реализовывалось не только по почте, но и через розничные сети. Что касается технических характеристик, то «сердцем» компьютера был все тот же процессор Z80 производства NEC с частотой 3,25 МГц. Объем оперативной памяти остался прежним (1 Кбайт), что вызвало особое недовольство у пользователей. Столь скромное количество «мозгов» сильно ограничивало возможности при создании новых приложений. Решить проблему могли карты расширения, которые увеличивали емкость ОЗУ до 16 Кбайт, однако стоимость некоторых из них была сопоставима с ценой самого ZX81. Объем ПЗУ вырос до 8 Кбайт, а встроенный язык Sinclair BASIC обзавелся поддержкой арифметики с плавающей запятой.

ZX81 получил корпус черного цвета

Что интересно, ZX81 вновь не получил видеоконтроллера. Чтобы хоть как-то компенсировать его отсутствие, в Sinclair придумали два режима работы: медленный и быстрый. В быстром режиме ZX81 работал так же, как и его предшественник ZX80. То есть во время выполнения программы изображение пропадало с экрана. В медленном режиме экран не гас, но на обработку программного кода уходило примерно в 4 раза больше времени. Внешне ZX81 несильно отличался от ZX80. Пластиковый корпус компьютера стал черным, а мембранная клавиатура, получившая немного иную конфигурацию клавиш, для удобства осталась белой.

Как вы уже поняли, ZX81 получил лишь небольшие изменения. Но даже этого было достаточно, чтобы компьютер разошелся тиражом, в 8 раз превышающим продажи ZX80.

ZX Spectrum

На 1982 год был запланирован запуск третьего поколения компьютера ZX. К хорошему, как говорится, быстро привыкаешь, поэтому даже несмотря на то, что ZX81 предлагал приличную функциональность при более чем скромной цене, от компьютера с рабочим названием ZX82 пользователи ожидали новых и инновационных «фишек». Основным отличием компьютера следующего поколения должна была стать поддержка цветного изображения, ибо ZX80 и ZX81 работали лишь с монохромной картинкой. На такой шаг во многом повлияло широкое распространение цветных телевизоров. В связи с этим название ZX82 было заменено на говорящее ZX Spectrum.

В аппаратной части ZX Spectrum претерпел несколько ключевых изменений. В роли центрального процессора по-прежнему выступал Zilog Z80A, но его частота была увеличена до 3,5 МГц. Объем ОЗУ и ПЗУ увеличился до 16 Кбайт каждый, причем количество оперативки могло и вовсе равняться 48 Кбайт. «Спектрум» действительно научился работать с цветным изображением благодаря появлению графического контроллера. Видеорежим поддерживал разрешение 256x192 точек и 8 цветов с двумя уровнями яркости. Также был предусмотрен вывод однобитного звука через встроенный динамик. По сути, это была обыкновенная «пищалка», которая ритмично пикала в играх. Внешний вид ZX Spectrum немного отличался от дизайна ZX80 и ZX81. Новый компьютер получил иную клавиатуру: мембрану сменили полноценные резиновые клавиши.

Ввод и загрузка программ осуществлялись с кассетного магнитофона, который подключался к компьютеру. У некоторых кассет даже была своего рода цифровая защита. Например, в комплекте с игрой поставлялся серийный номер, который позволял ее запустить.

«Спектрум» оказался таким же успешным, как и его предшественники. Стартовые цены на компьютеры по-прежнему оставались демократичными: версии с 16 Кбайт и 48 Кбайт ОЗУ оценивались в 125 и 175 фунтов стерлингов соответственно. А чуть позже они были снижены до 99,95 и 129,95 фунтов.

Впоследствии ZX Spectrum получил несколько обновлений. В июне 1984 года в продажу поступил компьютер ZX Spectrum+. От обычной версии он отличался обязательным наличием 48 Кбайт оперативной памяти, а также новой клавиатурой, которая получила дополнительную кнопку сброса. Несмотря на столь несущественные изменения, ZX Spectrum+ продавался лучше оригинальной модели. При этом некоторые продавцы жаловались на ненадежность устройства, утверждая, что процент неисправных компьютеров достигал целых 30%.

Компьютер ZX Spectrum+

ZX Spectrum 128, появившийся в 1986 году, разрабатывался совместно с испанской компанией Investronica. Дело в том, что испанское правительство обложило высоким налогом все импортные компьютеры с 64 Кбайт оперативной памяти и ниже, не поддерживающие испанский язык. Для Sinclair был важен весь европейский рынок, поэтому вместе с Investronica компания принялась за адаптацию «Спектрума» для Испании. Компьютер получил поддержку 128 Кбайт «оперативки», 32 Кбайт ПЗУ с улучшенным BASIC-редактором, трехканального звука через стандарт AY-3-8910, RGB-выхода на монитор и совместимости с MIDI.

В том же 1986 году все права на бренд и компьютеры Spectrum перешли к компании Amstrad. Новые модели получили различные суффиксы: +2, +3, +2А, +2В. В плане железа компьютеры Amstrad получали лишь небольшие модификации. Например, ZX Spectrum +2 обладал встроенным кассетным магнитофоном Datacoder. А в ZX Spectrum +3 магнитофон был заменен на флоппи-дисковод. Плюс эта модель стала первым «Спектрумом», который умел запускать операционную систему CP/M без дополнительного оборудования. Она стала, пожалуй, самой неоднозначной во всей линейке. Так, ОЗУ ZX Spectrum +3 отображалась на 64 Кбайт адресного пространства, что привело к несовместимости некоторых игр, написанных для оригинального ZX Spectrum.

Компьютер ZX Spectrum +2

Об аксессуарах для ZX Spectrum

Однако не только невысокая стоимость способствовала росту популярности ZX Spectrum. К компьютеру было выпущено огромное количество различных «примочек», которые значительно расширяли функциональность этого компьютера. Одним из таких устройств был ZX Printer, совместимый не только со «Спектрумом», но и с ZX80 и ZX81. Устройство подключалось к компьютеру при помощи системного разъема и использовало искровую технологию печати. В такой печати использовалась специальная черная бумага с алюминиевым напылением. Печатающая головка представляла собой две близко расположенные иглы, которые перемещались по ширине страницы. Для печати символов между иглами создавалось напряжение, и они прожигали бумагу в нужном месте. Всего в строке помещалось 32 символа. Сама идея печати в домашних условиях была по-настоящему революционной, однако реализовать ее в полной мере в ZX Printer не удалось из-за ненадежности устройства. Плюс технология искровой печати также проявила себя не с самой лучшей стороны: качество печати быстро снижалось, а поверхность бумаги была непрочной.

Еще одним интересным аксессуаром был модуль ПЗУ на основе закольцованной магнитной ленты под названием ZX Microdrive. Объем такого устройства составлял 16 Кбайт. Он позволял быстро загружать или сохранять ранее написанную программу. Однако ZX Microdrive так и не получил должного распространения. Пользователи предпочитали использовать проверенные временем, хоть и более медленные аудиокассеты.

Модуль ПЗУ ZX Microdrive

Кассета для ZX Spectrum

Также Sinclair представила карты расширения ZX Interface 1 и ZX Interface 2. Изначально первая разрабатывалась как сетевой интерфейс для организации локальной сети в школах. Однако перед выпуском продукта была добавлена поддержка одновременной работы сразу до 8 устройств ZX Microdrive, и в дальнейшем интерфейс использовался преимущественно для подключения этих модулей ПЗУ. Что касается ZX Interface 2, то эта карта расширения имела разъемы для подключения двух джойстиков (да, Sinclair даже выпускала игровой джойстик для ZX Spectrum), разъем картриджа ПЗУ и интерфейс подключения ZX Printer. Но из-за высокой стоимости устройство продавалось неважно, а уже через год оно исчезло с прилавков магазинов.

Так выглядел ZX Interface 1

Кроме этого, в продаже можно было найти множество аксессуаров от сторонних производителей. Например, специально для «Спектрума» выпускались такие девайсы, как синтезатор речи (Currah Microspeech), игровые джойстики, дополнительные цифровые клавиатуры и даже графический планшет и ударная установка (Cheetah SpecDrum). Впечатляет!

О программном обеспечении

Но, конечно, не за огромное количество различной периферии полюбили ZX Spectrum. На компьютере было относительно легко программировать. В первой половине 80-х это вызвало настоящий бум в индустрии программного обеспечения. Написанием программ занимались как и полноценные компании, так и программисты-одиночки. Развитие западного рынка ПО для ZX Spectrum можно разделить на три этапа.

Во время первого этапа, продолжавшегося с 1982 по 1984 годы, происходит количественный рост рынка. Крупных компаний еще не было, и созданием приложений занимались небольшие конторы или писатели-одиночки. При этом около 80% программного обеспечения составляли игры! Первые видеоразвлечения были достаточно примитивными: «графон» был не очень, да и сюжет тоже. Что интересно, уже в то время начало процветать пиратство.

Третий этап захватил 1988-1993 годы. На этот период пришелся закат ZX Spectrum как игровой платформы. Компьютер устаревал, и пользователи переходили на использование других систем. Разработчики также переключились со «Спектрума» на более современные платформы. Тем не менее в эти годы увидело свет множество интересных игр. Например, со временем была реализована демо-версия легендарной Doom. Производительности компьютера немного не хватало для быстрой работы шутера, поэтому «спектровская» вариация использовала чересстрочную развертку, убирающую каждую четную линию пикселов, что повышало скорость отрисовки сцен.

ZX Spectrum в России

Перечисленная выше этапность не относится к постсоветскому пространству, так как многие компьютеры (точнее, их клоны) попали в СССР лишь во второй половине 80-х годов. И в отличие от Западной Европы, где наряду с ZX Spectrum отлично продавались другие компьютеры (те же Atari и Commodore), в стране советов устройство Sinclair было единоличным лидером продаж. Почему? Причина, прежде всего, кроется в низкой стоимости «Спектрума»: компьютер не облагался пошлинами, поэтому был доступен многим советским гражданам. Компьютеры Atari и Commodore проделывали огромный путь, прежде чем попасть на прилавки советских магазинов, а их цена была значительно. Кроме того, выяснилось, что большинство деталей «Спектрума» при необходимости можно заменить отечественными, что делало компьютер ремонтопригодным. По большому счету, единственным незаменимым компонентом системы оставался лишь процессор Z80.

Отечественный клон ZX Spectrum

Отставал в своем развитии от европейского и рынок программного обеспечения. В конце 80-х и начале 90-х годов подавляющее большинство программ ввозилось из-за рубежа, в основном через Польшу. Естественно, ни о каких авторских правах не могло быть и речи - почти всё ПО было пиратским. Процент лицензионной продукции был чрезвычайно мал.

Первое время основным занятием программистов был перенос игр с кассет на диски. Эта операция заключалась во взломе кассетного загрузчика, переноса всех данных с кассеты на диск и написании дискового загрузчика. Но постепенно акцент сместился в сторону написания собственных приложений. Пик развития «спектрумовского» геймдева в России пришелся на 1995 год. В это время создавалось наибольшее число игр, при этом были локализованы и многие иностранные проекты. В последующие годы на отечественном рынке ПО для ZX Spectrum наблюдался спад, и в итоге к 2001-2002 году среди пользователей компьютера остались лишь энтузиасты.

Заключение

ZX Spectrum по праву считается легендарным компьютером, особенно для всего постсоветского пространства. «Спектрум» оставил огромный след в истории IT-индустрии, а в России для многих стал первым домашним компьютером. Можно даже сказать, что эпоха ZX Spectrum воспитала первое поколение отечественных IT-специалистов. К сожалению, в свое время Sinclair решила не выпускать преемника «Спектруму», сосредоточившись на других видах исследовательской деятельности. Тем не менее память о ZX Spectrum жива до сих пор. И по сей день можно встретить энтузиастов, экспериментирующих с этим поистине культовым компьютером.

Домашний компьютер ZX Spectrum – детище известного британского изобретателя Клайва Синклера. Он является прародителем современных устройств, которыми пользуются взрослые и дети. История создания компьютера «Спектрум» насыщена интересными фактами. Его совершенствовали, клонировали и модифицировали.

ZX Spectrum – что это

Восьмиразрядный ZX Spectrum появился на рынке 23 апреля 1982 года. Его создателем выступила производственная компания Sinclair Research Ltd , основанная Клайвом Синклером. Британский предприниматель занимался разработкой радиотехнических устройств бытового назначения. Его труды увенчались большим успехом. В 80-ых годах домашний компьютер «Спектрум» стал востребованным в европейских странах. В 90-ых годах его клоны распространились на территории бывшего СССР.

Особенности домашнего компьютера ZX Spectrum

«Спектрум» обладал рядом инновационных решений. Часть из них были призваны уменьшить стоимость готового изделия до заветных 99 фунтов стерлингов, часть были обусловлены развитием электронной базы восьмидесятых годов:

в качестве монитора использовался экран телевизора;
компьютер поставлялся в двух модификациях – с 16 и 48 килобайтами оперативной памяти;
в качестве языка программирования ZX Spectrum применялся диалект языка Бейсик;
загрузка компьютера осуществлялась за несколько секунд;
в качестве внешнего накопителя применялся бытовой кассетный магнитофон;
первая модель была оснащена недорогой клавиатурой, состоящей из 40 резиновых клавиш. Ключевой особенностью клавиатуры являлась многофункциональность;
первые модели имели однобитный выход звука. Для этой цели использовался встроенный динамик. Это была «пищалка», ритмично пикавшая в играх;
наличие графического режима совмещенного с текстовым. Главное отличие от предшественников «Спектрума» — цветное изображение, хоть и с некоторыми ограничениями;
к компьютеру могли подключаться джойстики, состоящие из рукоятки и кнопки.

Первые модели восьмиразрядных устройств пользовались огромным спросом. Благодаря простоте, дешевизне (меньше 100 фунтов) и обилию доступного , «Спектрум» был идеальным домашним компьютером.

В середине восьмидесятых годов советские умельцы начали повторять оригинальный компьютер, они разрабатывали аналоги на отечественной элементной базе. Для создания компьютера использовали пригоршню советских микросхем и процессор Z80. Клоны выпускали и государственные заводы. В магазинах продавались «Байты», «Импульсы», «Спектры», «Синтезы» и «Дельты», на которых играли тысячи школьников.

Клайв Синклер — гений минувших дней

Клайв Марльз Синклер (англ. Clive Marles Sinclair) родился 30 июля 1940 года. Его отец и дед были инженерами. Мальчик последовал их примеру. В 1962 году англичанин создал компанию Sinclair Radionics, производящую детали для усилителей звука и радиоприемников. Вскоре ассортимент продукции расширился. Предприятие начало выпускать портативные телевизоры и электронные часы.

В 1979 году Клайв Синклер учредил новую компанию Sinclair Research Ltd . В 1980 году был выпущен первый продукт – компьютер Sinclair ZX80. Модели поставлялись в виде готовых устройств или наборов для сборки. Во втором случае покупателю нужно было самостоятельно собирать компоненты в единое целое.

В 1981 году компания запустила в производство компьютер ZX81. Сначала устройство поставлялось по почте. Позже аксессуары для сборки начали продаваться в розничной сети. Объем продаж составил 400 000 экземпляров.

В 1982 году случилось знаменательное событие. Было разработано устройство «ZX81 Colour». Позже компьютер переименовали. Новое название ZX Spectrum подчеркивало основополагающее отличие от предшественника – цветное изображение. За первые 17 месяцев пользователи приобрели больше миллиона устройств. Многие ласково называли компьютер «Спекки». Невысокая цена была главным преимуществом, благодаря которому «Спектрум» успешно конкурировал с Commodore 64 и BBC Micro.

Развитие западного рынка для ZX Spectrum разделяется на три этапа:

1982-1984 годы – наблюдается количественный рост продаж. Появление домашнего компьютера вызвало бум в индустрии программного обеспечения. В чем заключалась такая тенденция? Все просто: написанием программ для «Спектрума» активно занимались компании и энтузиасты-одиночки;
1985-1987 годы – потенциал устройства раскрылся во всей красе. Рынок был переполнен играми разнообразных жанров. Огромное внимание разработчики уделяли сюжету и звуковому сопровождению;
1988-1993 годы – интерес к компьютеру снизился. Устройство устарело, а пользователи перешли на другие системы.

Клайв Марльз Синклер спонсировал разные проекты: плоский телевизор, электромобиль, новая модель компьютера Sinclair QL. В 1983 году он был удостоен звания «Рыцарь королевского Ордена». В 1986 году англичанин закончил карьеру в компьютерной индустрии. В 2004 году изобретатель продемонстрировал миру раскладной велосипед, который легко собирался и помещался в рюкзак. В 2010 он анонсировал электровелосипед.

Разновидности компьютера ZX Spectrum и их особенности

Развитие компании Sinclair Research Ltd не стояло на месте. Вниманию пользователей было представлено несколько моделей компьютеров:

ZX Spectrum – базовая модель с резиновой клавиатурой, в качестве монитора использовался бытовой телевизор, а в качестве внешней памяти – бытовой магнитофон;
ZX Spectrum+ — он появился на рынке в 1984 году. Устройство имело 48 КБ памяти, обновленный корпус и клавиатуру с кнопкой сброса. Изменения в компьютере были незначительными, но он быстро приобрел популярность и хорошо продавался;
ZX Spectrum 128 – модель, появившаяся на рынке в 1986 году. Она была разработана совместно с дистрибьютором Investronica. Особенности новой модели заключались в следующем: 128 КБ ОЗУ, трехканальный звук, улучшенный Бейсик-редактор, совместимость с цифровым интерфейсом музыкальных инструментов. Дистрибьютор адаптировал компьютер к испанскому рынку и существенно повысил уровень продаж.

В 1986 году компьютерное подразделение Sinclair Research Ltd купила британская компания Amstrad . Это было выгодное приобретение для производителя электроники, потому что одним конкурентом стало меньше, а «Спектрумы» хорошо продавались.

После передачи прав на выпуск машин разработчики компании Amstrad создали новые модели:

ZX Spectrum +2 – устройство 1986 года выпуска имело пружинную клавиатуру, два порта джойстиков и встроенный кассетный магнитофон. В остальном компьютер был идентичен предшественнику;
ZX Spectrum +3 – в 1987 году разработчики создали компьютер, с приводом трехдюймовых гибких дисков вместо магнитофона. ОЗУ отображалось на 64 КБ адресного пространства. Глобальные изменения привели к возникновению несовместимостей с программами для предыдущих версий «Спектрума» — на новой машине некоторые игры не работали;
ZX Spectrum +2A – устройство 1987 года выпуска. Эта модель была сделана на базе предшественника. Без изменений не обошлось: уменьшилось количество чипов, появился встроенный кассетный привод.

Периферия для «Спектрума»

Росту популярности ZX Spectrum способствовал выпуск большого количества девайсов. Периферийные устройства значительно расширяли функциональные возможности компьютера. К числу таких приборов относятся:

ZX Printer – принтер, в котором использовалась искровая технология печати. Устройство подсоединялось к системному разъему. В ходе работы применялась черная бумага с алюминиевым напылением. Принтер был оснащен печатающей головкой, которая перемещалась в горизонтальной плоскости. В напечатанной строке помещалось 32 символа;
ZX Microdrive – аксессуар, предназначенный для хранения информации. Он представлял собой сменную кассету с закольцованной магнитной лентой. С помощью такого устройства можно было быстро загружать и сохранять написанные программы и данные;
Kempston Interface – интерфейс для подключения джойстика;
ZX Interface 1 – специальное устройство, главным предназначением которого являлось расширение возможностей «Спекки». Модуль был оснащен двумя сетевыми портами. Использовался проприетарный протокол;
Currah Microspeech – устройство воспроизведения синтезированной речи. Оно выпускалось в виде картриджа, подключаемого к порту расширения;
ZX Interface 2 – внешний модуль с разъемами для подсоединения джойстиков, картриджа ПЗУ;
Cheetah Marketing SpecDrum – ударная машина, подключаемая к системному разъему компьютера. Она воспроизводила 8 сэмплов ударных инструментов, которые загружались с кассеты. Базовый набор состоял из нескольких элементов: бас-бочка, открытый и закрытый хэт, рабочий барабан, хлопок в ладоши, колокольчик.

Причины популярности ZX Spectrum

Восьмиразрядный «Спектрум» – компьютер, о котором, наверное, никогда не забудут. Ключевой причиной популярности устройства является наличие огромного количества прикладных программ. Библиотека программ состоит из 25 тысяч наименований. В коллекции имеются электронные таблицы, инструменты для рисования и 3D-моделирования, текстовые процессоры.

За пару лет «Спектрум» завоевал многомиллионную аудиторию, поскольку 90% софта составляют игры. Коллекция игр на ZX Spectrum потрясающая. По такой причине каждый геймер находит для себя подходящее развлечение. К числу относятся 3D Deathchase, Rainbow Islands, RoboCop, Boulder Dash.

Игры для «Спектрума» и сейчас еще создают энтузиасты, проживающие на территории нашей страны и за рубежом. Коммуникаторы и мобильные телефоны имеют возможность . Винрарный компьютер ZX Spectrum является самой эмулируемой платформой. Это весомый плюс, благодаря которому до сих пор бьется «сердце» старичка «Спекки»!

Сегодня, когда у каждого в кармане лежит телефон, по своим возможностям мало уступающим компьютеру, сложно представить, что в 80-е годы компьютером называлась 8-битная система с 48 килобайтами оперативной памяти и 3.5-мегагерцевым процессором. Для работы с ним требовался телевизор, но разрешение картинки составляло смешные по нынешним меркам даже для телефонов 256х192 пикселя. Тем не менее, это были очень захватывающие игры, где отсутствие зрелищной графики с лихвой компенсировалось воображением игроков. Размеры файлов с играми колебались от 6 до 40 килобайт, а программистам приходилось в буквальном смысле слова экономить каждый байт. Предлагаем всем, кто помнит те времена, вернуться к ним на минуту и отдать должное играм той, уже навсегда ушедшей, эпохи.

Игры тогда распространялись с помощью магнитофонных кассет, легальных способов купить игру в СССР просто не было. Для работы с компьютером был необходим телевизор и кассетный магнитофон. Конечно же, фирменных компьютеров ZX Spectrum в стране были единицы и только у тех, кто имел возможность купить их за границей. Все остальные покупали (или собирали сами - в зависимости от умений) компьютеры, собранные из аналогичной компонентной базы. По рукам ходили принципиальные схемы под названиями «Ленинград» или «Пентагон», созданные умельцами.

Отдельного слова стоит процесс освоения игр. Никаких локализаций поначалу не было вовсе. Документации к играм, разумеется, тоже. Все, начиная от жанра игры до управления, приходилось осваивать «методом тыка». К слову, большинство жанров игр именно тогда и создавались. Никаких мышей или тачпадов в те времена тоже не было. Для управления играми использовалась или клавиатура, или джойстик. Иногда очень достойная игра забрасывалась просто из-за того, что было невозможно понять что конкретно нужно делать по ее сценарию.

Elite

Открывает десятку легендарных игр, конечно же, Elite. Игра была придумана студентами Кэмбриджского университета Дэвидом Брэбеном и Яном Беллом в 1982 году, а в 1984 уже вышли ее первые версии. Портирование для ZX Spectrum произошло в 1985-м. По жанру это был космический симулятор с элементами экономической стратегии. В игре была полная свобода действий игрока в мире с 8 галактиками, в каждой из которых находилось по 256 звездных систем. В игре впервые была использована трехмерная каркасная графика. Это значит, что объекты были трехмерными, но изображались в виде прозрачных фигур-многоугольников. Игрок мог путешествовать между звездными системами, сражаясь с пиратами и перепродавая товары с выгодой для себя. Полученные ресурсы можно тратить на улучшение систем корабля: защиту, вооружение и различные приспособления, например, докинговый компьютер или устройство гипердрайва для путешествия между галактиками. Считается, что целью игры было достижения статуса Elite, к которому можно пройти начиная с Harmless и пройдя через Mostly Harmless, Poor, Average, Above Average, Competent, Dangerous, Deadly. При этом в игре было ветвление, в зависимости от поведения игрока: если он начинал грабить встречных торговцев, к нему менялось отношение в звездных системах и, соответственно, менялся его статус. Управление подразумевало полностью трехмерный мир, поэтому было довольно сложным. Оценить перелет от одной орбитальной станции к другой, вы сможете по этому видео:

SimCity

В это сложно поверить, но известнейший симулятор городского управления SimCity существовал и для ZX Spectrum, где появился в 1989 году. Карта была очень маленькой, из всех городских коммуникаций были доступны только дороги и линии электропередач, но в игре даже были элементы аналитики с уровнями преступности, загрязнений окружающей среды и так далее. Рельеф отсутствовал как класс - вся карта представляла собой гладкую, как стол, поверхность, на которой усложняли жизнь пользователю лишь озера. Но в это можно было играть и получать огромное удовольствие от экономических успехов!

Nether Earth

Возможно, вы удивитесь, но Nether Earth является стратегией в режиме реального времени. Она появилась в 1987 году за 5 лет до Dune II, считающейся родоначальницей жанра. Сюжет игры прост - на Земле высаживается десант расы роботов инсигнианцев, которые создают свои базы и заводы по производству компонентов для роботов. Игроку дается оригинальный инструмент - неуязвимый, но невооруженный летающий модуль, с помощью которого и управляется игра. Можно создавать новых роботов и управлять ими вручную. Захват баз или заводов может выполняться только роботами. Им можно дать задание для автономных действий, связанное с патрулированием, военными действиями или захватом заводов и баз. В игре есть тактические ядерные заряды, способные уничтожать базы и заводы. Из-за отсутвия игрового баланса и очень маленькой карты (4 базы с комплектами заводов) выигрышная стратегия просчитывается довольно быстро и заключается в марш-броске с максимально вооруженным роботом. Выглядит это так:

Barbarian

Во что рубилось все прогрессивное человечество до выхода Mortal Kombat в 1992 году? Правильный ответ - в игры типа Barbarian образца 1987 года. В нее можно было играть как одному (с компьютерным персонажем), так и вдвоем (желательно с джойстиками). Битва шла на трех уровнях: голова, грудь, ноги. Можно было использовать подкаты, блоки и удары ногой. Фирменным был удар с разворота, в котором можно было при удачном стечении обстоятельств, закончить бой одним ударом, сносящим противнику голову. В этом случае карлик, оттаскивавший в финале битвы тело, еще и смешно пинал ногами упавшую голову.

Renegade

Классическая игра в жанре Street Fighting для ZX Spectrum, вышла в 1987 году. Можно играть одному и в паре. Как гласит Wikipedia, эта игра ввела основные законы жанра beat "em up: 4-хстороннее движение, система «рука-нога-захват-прыжок», разная степень выносливости противников. В игре есть возможность добивания лежачего противника.

Commando

Не обошлось на ZX Spectrum и без тактического симулятора. Во времена, когда еще не было всяких Counter Strike, Metal Gear Solid и Call of Duty, мы играли в Commando. Уже тогда было понятно, что ключ к победе - это маневр и огневая поддержка. Поэтому персонаж должен был непрерывно двигаться и стрелять, обильно засыпая все гранатами. Динамика в игре очень высокая даже на первых уровнях, заминка в 1-2 секунды приводит в неминуемой гибели персонажа. Убедитесь сами:

Combat Lynx

Наверное, список легендарных игр для ZX Spectrum был бы неполным без игры Combat Lynx, представляющий яркий пример того насколько сложными по сценарию и выполняемым функциям могли быть такие игры. Даже не знаю каким чудом мы с друзьями смогли освоить ее безо всякой документации. Речь идет об управлении боевым вертолетом, который способен нести добрый десяток видов вооружения, включая устанавливаемые мины. Подвозить к базам подкрепление и эвакуировать раненых. Игра имела трехмерный рельеф, что усложняло не только пилотирование вертолета (можно легко вляпаться в холм), но и стрельбу по наземным целям. Прицеливание выполнялось по крестику прицела, спроецированного на поверхность, которая также менялась в зависимости от рельефа. И если на начальных уровнях все было относительно легко, то дальше поддерживать 4 базы, доставляя туда новых бойцов и расстреливая снующие там и тут танки, становится все сложнее. Видео игры под ZX Spectrum не нашел, это видео игры для компьютеров Amstrad. Здесь несколько отличается игровая графика, она чуть зрелищнее, но игровой процесс выглядит точно так же.

Saboteur

Даже не знаю что больше повлияло на популярность этой игры - сложность задачи для диверсанта или то, что лазутчиком создатель игры Клайв Таунсенд выбрал воина-ниндзя. В 80-е годы прошлого века мир переживал очередной всплеск интереса к японским диверсантам, затянутым во все черное и лихо метавшим сюрикены. Итак, задача игрока в Saboteur - проникнуть на территорию охраняемого объекта, украсть дискету с данными, заложить бомбу и успеть эвакуироваться на вертолете. И все это за ограниченный промежуток времени. Насколько «легкой» является эта задача можете увидеть в 30-минутном ролике прохождения на самом высоком уровне сложности.

Robocop

Фильм «Робокоп» был одним из самых ярких фантастических кинокартин 80х годов, поэтому игра с этим персонажем была заведомо обречена на успех. Помнится, мы находили ее графику очень эффектной, анимацию персонажа очень близкой к тому, что было увидено в фильме, а дополнительную сложность придавало то, что патроны имели склонность заканчиваться и их стоило беречь. Внутри игры был пазл-задание с фотороботом, что также вносило разнообразие в обычный street fighting. Все-таки как мало нам нужно было в те годы для счастья...

Lode Runner

В заключении хотелось бы вспомнить что-нибудь крайне простое и увлекательное. И в голову в первую очередь приходит игра Lode Runner. В эпоху аркадных игр вроде Pacman, Arkanoid или Space Invaders, именно эта игра выглядела легкой и сложной одновременно. И играть в нее можно было часами в отличие от половины игр этого списка. Можете в этом убедиться, просмотрев полностью видео ниже:

Попробуем запустить ZX Spectrum в плате Марсоход2...

В начале восьмидесятых годов британская компания Sinclair Research Ltd выпустила домашний компьютер ZX Spectrum 48, главным достоинством которого, как и предыдущих моделей в лице Sinclair ZX80 и Sinclair ZX81 стала невысокая стоимость. Благодаря дешевизне, а также обилию разнообразных систем-клонов, ZX Spectrum обрёл огромную популярность, а на территории бывшего Советского Союза компьютер и вовсе получил культовый статус. Интерес к "Спекки" начал спадать во второй половине девяностых годов, когда пользователи начали массово переходить на более продвинутые персональные компьютеры, однако многие из тех, кто застал период расцвета ZX Spectrum, до сих пор помнят загрузку "полосами" картинки-заставки игр с аудиокассет. Именно игр – хотя ZX Spectrum и не был мощной платформой, а его возможности в плане вывода графики были сильно ограничены, для компьютера было выпущено немало видеоигр, некоторые из которых могли приковать к монитору на долгие часы.

Вот так выглядел оригинальный ZX Spectrum снаружи...

...и внутри

В основе ZX Spectrum лежал процессор Zilog Z80 с частотой 3.5 МГц. Впоследствии появлялись модификации компьютера, оснащённые специальной кнопкой, разгонявшей CPU до 7 и даже до 14 МГц. Также оригинальная версия ZX Spectrum могла иметь 16 или 48 Кбайт оперативной памяти, однако позже была выпущена модель с 128 Кбайт памяти. Интересно, что разрядность адресной шины не позволяла Спекки работать напрямую с таким объёмом ОЗУ, и в архитектуре компьютера появились "костыли" в виде страничной адресации.

Кстати говоря, название "Spectrum" выбрано не случайно – это должно было подчеркнуть возможность вывода цветного изображения. В палитру входило 8 цветов: синий, красный, фиолетовый, зелёный, голубой, жёлтый, белый и чёрный. Каждый цвет мог иметь один из двух уровней яркости (на чёрный это не распространялось), таким образом, всего ZX Spectrum мог воспроизводить до 15 различных цветов и оттенков. В ОЗУ компьютера целых 6912 байт памяти было выделено для видеоданных. Из них 6144 байта предназначались для отрисовки картинки с разрешением 256 х 192 пикселя (плюс "бордюр", который, правда, памяти не занимал), а ещё 768 байт определяли атрибуты "знакоместа" размером 8 на 8 точек – это были цвета "фона" и "рисунка", яркость и мигание. В ПЗУ ZX Spectrum был вшит интерпретатор языка BASIC (точнее говоря, Sinclair BASIC), а также простейшие реализации интерфейсов вывода текста, арифметических вычислений, клавиатуры, магнитофона, принтера и прочей периферии.

Палитра ZX Spectrum насчитывает всего 15 цветов

Во времена расцвета популярности ZX Spectrum существовало несчётное множество его "клонов" – компьютеров, к оригинальному детищу Sinclair Research Ltd отношения не имеющих, но использующих аналогичную по функциональности элементную базу и, соответственно, программное обеспечение. Некоторые из клонов собирались радиолюбителями из доступных деталей, что приводило к разнообразным упрощениям, другие, напротив, подвергались всякого рода модернизациям, позволявшими расширить возможности работы с памятью или графикой.

Кто сказал, что ZX Spectrum не пригоден для развлечений?

В новом тысячелетии "Спектрум" возродился в разнообразных программных эмуляторах, в последние годы добравшихся до планшетов и смартфонов. Но особняком среди эмуляторов остаются реализации ZX Spectrum на ПЛИС , которых, надо заметить, в природе тоже существует немало. Почему бы не создать свою версию знаменитого компьютера и для платы Марсоход2 ?

За основу проекта я решил взять оригинальный обучающий материал за авторством Ewgeny7 , который простым языком объясняет разнообразные аспекты языка VHDL на примере непосредственно создания ZX Spectrum. Данная реализация отличается простотой и опирается на ядро T80 (воплощение Z80 на языке VHDL), но предполагает использование микросхемы SRAM в качестве ОЗУ. На плате Марсоход2 установлена памяти типа SDRAM, что несколько осложняет задачу портирования, и именно решению этих трудностей будет посвящена вторая часть настоящей статьи.

Из предыдущего материала, который повествует об основных особенностях архитектурного устройства памяти SDRAM , мы знаем, что для этого типа ОЗУ характерны разнообразные задержки, а чтение или запись данных обычно представляет собой целую последовательность действий, которую выполняет специальный контроллер. С задержками я решил бороться путём увеличения тактовой частоты, подаваемой на микросхему памяти, относительно частоты самого "Спектрума": если последний довольствуется 14 МГц (и это "пиксельклок", используемый для вывода видеоданных, для самого процессора частота в итоге понижается до 3.5 МГц), то память работает на 70 МГц. Это позволяет надеяться, что за время между моментом, когда процессор запросит данные из ОЗУ, и моментом, когда он попытается считать эти данные со своей входной шины, контроллер успеет произвести все необходимые операции и извлечь нужную порцию информации из микросхемы SDRAM.

После необходимой "подмены", компиляции проекта и прошивки его в плату, Марсоход2 порадовал не серым экраном с лаконичной подписью компании-разработчика ZX Spectrum, а безобразной кашицей из цветов всей небогатой палитры этого компьютера. Анализ проблемы показал, что расчёты, выполненные в предыдущем абзаце, не совсем точны: если процессор действительно не замечает задержек, то видеоданные не успевают считываться из памяти даже на высокой частоте. Это связано с тем, что на чтение видеоданых выделяется крайне небольшое по продолжительности "окно", во время которого процессор бездействует и как бы отключается от общей шины памяти. Таким образом, попытки нарастить частоту памяти нужного эффекта не дали, а значит к решению проблемы нужно подходить с другой стороны.

Для начала отвлечёмся и посмотрим, как устроена память ZX Spectrum. Все данные существуют в едином адресном пространстве. Первую его часть – 16384 байта (0000h-4000h) – занимает ПЗУ, следом располагаются 6912 байт памяти видеоданных (4001h-5B00h), а оставшийся диапазон адресов уже используется непосредственно для ОЗУ.

После инициализации ПЗУ в ПЛИС на плате Марсоход2 остаётся ещё достаточно свободной памяти, которую я решил использовать в для размещения видеоданных. Для этого при помощи MegaWizard Plug-In Manager был создан модуль двухпортового ОЗУ на 8192 байта – этого более чем достаточно для размещения всех видеоданных. Основной модуль проекта пришлось расширить новыми выводами, которые будут интерфейсом взаимодействия между "Спектрумом" и видеопамятью. В целом, верхний модуль проекта выглядит так (кликнуть по изображению, чтобы увеличить):

Для управления новыми выводами потребовалось добавить немного логики. Так, данные на выходе video_wr_data будут браться с выходной шины процессора только тогда, когда процессор запрашивает запись по адресу из диапазона 4001h-5B00h. При этих же условиях будет активироваться сигнал video_wr_en , разрешающий запись данных в память, и, соответственно, video_wr_adr , отвечающий за передачу адреса данных видеопамяти, будет принимать значение младших 13 бит адресной шины процессора, если она обращается всё к тому же диапазону. Когда потребуется вывести видеоданные на экран, будет активирован сигнал video_rd_en , разрешающий чтение из памяти. Разумеется, сами данные будут браться с входа video_rd_data .

Очередная попытка скомпилировать проект и прошить его в плату, и мы можем наблюдать на экране такую картину:

ZX Spectrum в плате Марсоход2 загрузился и ожидает ввода команд!

Исходные данные этого проекта можно загрузить по ссылке:

Кстати говоря, проект обладает потенциалом для дальнейших улучшений: можно попробовать заменить ПЗУ на прошивку от более продвинутой модели "Спектрума" (требуется соответствующий образ с расширением.hex или.mif), что позволит, например, работать с большим объёмом оперативной памяти; добавить вывод звука и возможность загрузки программ с внешних устройств.

На этом статья подходит к концу. Если материал будет интересен, то я постараюсь вернуться к теме в ближайшее время и реализовать какие-нибудь улучшения для "Спектрума". Как всегда, вопросы, отзывы и пожаления можно оставить в комментариях.

Tags:

Каждый цвет мог иметь один из двух уровней яркости (на чёрный это не распространялось), таким образом, всего ZX Spectrum мог воспроизводить до 15 различных цветов и оттенков.

Распространялось. Но возможно не во всех моделях и эмуляторах (в некоторых эмуляторах нет и яркого синего). В эмуляторах ZXSpin и EmuZWin возможно отрегулировать желательный уровень палитры. В самих же программах яркий чёрный цвет предполагался. Всё таки стоит усовершенствовать эмуляторы, чтобы палитра была из целых 16 цветов.

2 #18 Chaosorg 26.03.2015 13:43

Цитирую gameuser:

Комп отжил свое.

Оппа. Ёоу. Йе...

Спектрум - детство. Детство. Оно бессмертно. Бессмертно. Просто морщится, сохнет, забывается. Но оно нам нравится, хотя... ссыхается...

Зеленые деревья, синее небо, пульс бытия, уф...
Запах канифоли, Светы по подъезду, Лены по курсу первому, Иры по потоку, Юноны (тоже бывает такое)...

Спектрум познаваем. Могу пощупать все с точностью - вплоть до транзистора, резистора, другой реальной фигни аппаратной.

И софт такой же...

Все заметили - экзамен про АПИ фирменные - зачем? - , даешь опенсорс, web, javascript, шейдеры

Все тоскуют по понятному - к тому и движемся...