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 ZX81 — цветное изображение. Почитатели этого компьютера часто называют его «Speccy» («Спекки»).

В начале 1980-х «ZX Spectrum» был одним из самых популярных компьютеров в Европе, а его многочисленные клоны получили широкое распространение на территории СССР/СНГ. Благодаря невысокой цене, за первые 17 месяцев было продано более миллиона этих машин. Низкая стоимость компьютера обусловлена рядом факторов: использованием технологии ULA (Uncommitted Logic Array), 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 кассетного магнитофона в качестве внешнего накопителя

Технические особенности

«Sinclair ZX Spectrum» был представлен в апреле 1982 года в двух вариантах — с 16 и 48 КБ оперативной памяти. Предшественниками этого компьютера были «Sinclair ZX80» и «ZX81».

Плата оригинального ZX Spectrum 48Стандартный «ZX Spectrum 48» имел 16 КБ ПЗУ, в которые был прошит «оксфордский» диалект языка Бейсик, так называемый Sinclair BASIC. Эта же программа ПЗУ обеспечивала базовый ввод-вывод и пользовательский интерфейс. BIOS как такового не было, системными процедурами (например, печать на экран) можно было воспользоваться из машинного кода, вызвав их по абсолютным адресам. В связи с этим архитекторами компьютера была принята политика не изменять программу ПЗУ, даже с целью исправления ошибок (коих нашлось немало) [2]. Кроме того, дело осложнялось тем, что код ПЗУ разрабатывался сторонней фирмой Nine Tiles Ltd. Тем не менее, многие «клоны» имели изменённую «прошивку» — в частности, с русифицированной клавиатурой. Были даже варианты с переключаемым «на лету» (так называемым «теневым») ПЗУ. Расположение такой «операционной системы» и языка программирования в постоянной памяти обеспечивало перезагрузку компьютера за пару секунд, включая тестирование ОЗУ.

Первая модель «ZX Spectrum» имела оригинальную недорогую в производстве клавиатуру (cheap-to-manufacture keyboard), состоящую из 40 резиновых клавиш. Характерной её особенностью была многофункциональность: алфавитно-цифровые клавиши имели до семи значений, в различный 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 команду, потому 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). Расположение операторов языка по клавишам и режимам курсора было продумано так, что ввести синтаксически некорректное выражение было затруднительно. Более поздние модели (имеющие 128 КБ памяти и больше) позволяли, в качестве альтернативы, набирать команды языка по буквам (только в расширенном режиме).

Не менее характерным был единственный графический режим компьютера. 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 (и только один атрибут яркости и мерцания). Таким образом, область 8×8 пикселей кодировалась 9 байтами ОЗУ (8 байт — однобитовая 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 определенные сложности при создании компьютерной графики, это проявлялась артефактами в виде квадратиков в некоторых играх. С другой стороны, малый объём экранной памяти (около 7 КБ) позволял быстрее обновлять экран, что было существенно для компьютерных игр.

Первые модели ZX Spectrum имели однобитный выход звука. Воспроизведение музыки, особенно многоголосой, требовало использования почти всего времени процессора, так как звук генерировался полностью программно. В модели ZX Spectrum 128 была добавлена микросхема звукогенератора AY-3-8910, позволяющая воспроизводить трёхголосую музыку без больших затрат процессорного времени. Подключение этой микросхемы также было возможно и для моделей с объёмом памяти 48 КБ.