Сегодня мы вспомним легендарный компьютер из прошлого - ZX Spectrum. Если кому-то из двадцатилетних ИТ-шников назвать технические характеристики этого компьютера, то они вызовут в лучшем случае улыбку. Между тем более сорока лет назад это был передовой компьютер, во многом опередивший свое время.
Во многих публикациях, посвященных ZX Spectrum авторы, как правило рассказывают про те игры, которые были популярны на этих компьютерах. Конечно, нельзя не вспомнить одну из первых игр Saboteur и бесконечные лабиринты второй части Saboteur 2. Но мы в рамках этой статьи хотели бы больше рассмотреть историю появления, поговорить о славном прошлом этого компьютера, его второй жизни в СССР и России и… его настоящем.
Но начнем мы с рассказа о создателе ZX Spectrum, незаурядном человеке Клайве Синклере.
Изобретатель, бизнесмен, рыцарь
Конечно, нельзя представить историю создания ZX Spectrum без сэра Клайва Синклера. Будущий изобретатель родился 30 июля 1940 года в семье Торы Марлес и Джорджа Уильяма Синклера. У Клайва с детства был большой интерес к учебе, но при этом он изучал интересные для него темы, отбрасывая все, что считал лишним. В 1950-е годы Клайв погрузился на захватывающий мир электроники и занялся сборкой электронных устройств. Работая в каникулы в одной из компаний разработчиков Клайв написал свою первую статью для журнала Practical Wireless.
Однако, закончив в 1957 году школу Клайв не стал поступать в университет, решив не тратить время на изучение ненужной информации, а вместо этого продолжать исследования и изучать только то, что было ему действительно интересно.
Изобретатель понимал, что для реализации его идей необходимы финансовые вложения, чтобы превратить их в товар, пригодный для продажи. Для финансирования своих продуктов Клайв первым делом обратился к журналу Practical Wireless, где продолжил писать внештатные статьи. Также он написал несколько книг по электронике. В 1961 году Клайв Синклер зарегистрировал свою компанию Sinclair Radionics Ltd…
Мы могли бы потратить целый день, перечисляя изобретения и шаги, которые привели Синклера к созданию ZX Spectrum, но на это нужна не одна статья. Отметим лишь, что среди продаваемых компанией Синклера устройств был компактный калькулятор (для начала 70х годов это был прорыв, так как производимые тогда калькуляторы трудно было назвать компактными), электронные часы, маленький портативный телевизор.
И хотя не все эти устройства хорошо продавались на рынке, а у тех же часов были серьезные проблемы с надежностью, в результате чего Синклеру пришлось продать более половины акций своей компании, но многие из его изобретений что называется опередили свое время.
В 1983 году по ходатайству премьер-министра Великобритании Маргарет Тэтчер Клайв Синклер был удостоен дворянского звания с титулом «Рыцарь королевского Ордена».
Синклер умер 16 сентября 2021 года. В последние годы своей жизни он не пользовался интернетом и мобильной связью, а в редких интервью удивлялся популярности ZX Spectrum среди энтузиастов, считая что они могли потратить время на что-то более стоящее.
Вот краткая биография этого незаурядного человека, но вернемся к истории создания ZX Spectrum.
Вызов принят
В мае 1979 года газета Financial Times написала: «Персональные компьютеры будут постоянно дешеветь, и в течение пяти лет их цена может упасть примерно до 100 фунтов стерлингов». Клайв принял этот вызов и сенсационно его преодолел, выпустив компьютер ZX80 в январе 1980 года по цене всего 99,95 фунтов стерлингов в сборе или 79 фунтов стерлингов в виде DIY набора.
В качестве монитора предлагалось использовать обычный телевизор, чтобы было инновационным шагом для того времени (про игровые телеприставки тогда еще никто не слышал).
Микропроцессор Z80A, поставляемый Nippon Electric, выполнял почти всю работу, наряду с большим пользовательским ПЗУ, с интерпретатором BASIC. Встроенный интерпретатор языка BASIC впоследствии будет присутствовать и на борту Spectrum.
Технические характеристики были чрезвычайно просты, и в стандартной комплектации на нем было всего 1 КБ оперативной памяти. В 1980 году компания Science of Cambridge, в которой тогда работал Синклер была переименована в Sinclair Computers Ltd, а чуть позже в Sinclair Research Ltd.
Да, да тот самый Sinclair Research Ltd, который приветствовал нас при включении Speccy!
После ZX80 Sincrlair Research выпустила ZX81 в которой был учтен опыт предыдущей версии и добавлены некоторые новшества.
И наконец, в 1982 году был выпущен ZX Spectrum с 16 КБ оперативной памяти по цене 125 фунтов стерлингов или с 48 КБ по цене 175 фунтов стерлингов, позже эти цены были снижены до 99 и 129 фунтов стерлингов соответственно. Владельцы модели с 16 КБ могли приобрести внутренний апгрейд для 32 КБ ОЗУ. Забегая немного вперед скажем, что у нас будут воспроизводить модели с 48 Кб.
Более поздние модели требовали установки 8 микросхем динамического ОЗУ и нескольких микросхем TTL. Пользователи могли отправить свои 16-килобайтные Spectrum по почте в Sinclair для модернизации до 48-килобайтных версий. Чтобы снизить цену, в 32-килобайтном расширении использовались восемь неисправных 64-килобайтных микросхем, при этом работала и/или была доступна только половина их емкости. Внешние блоки оперативной памяти объемом 32 КБ, устанавливаемые в задний слот расширения, также были доступны от сторонних производителей. Обе машины имели 16 КБ встроенного ПЗУ.
Было выпущено около 60 000 ZX Spectrum первой серии, которые можно было отличить от более поздних моделей по цвету клавиш (светло-серые у первого выпуска, сине-серые у более поздних моделей). В целом Spectrum развил успех предшественника ZX81, представленного в апреле 1982 года, и в течение года было продано около миллиона экземпляров, несмотря на проблемы с производством и длительные очереди на покупку.
Вскоре эта машина стала одной из ведущих игровых платформ в стране, все крупные и мелкие игровые компании выпускали для нее программное обеспечение. Она стала домом для многих классических игр той эпохи и сделала известными такие компании, как Ultimate Play the Game, Ocean, Hewson, Durell и другие. Мы не будем углубляться в тему игр для Speccy, но желающие поностальгировать узнать побольше об этом могут ознакомиться с номенклатурой игр например на этом ресурсе.
В 1984 году компьютер был обновлен до Spectrum+, получил новый, более прочный корпус, удобные и надежные клавиши. В этом новом корпусе также появилась новая функция для Spectrum - кнопка сброса (наш любимый Reset!), так что машина могла перезагрузиться без выключения шнура питания.
Важной особенностью большинства компьютеров Sinclair были однонажимные клавиши: например, чтобы набрать слово Load, нужно было нажать клавишу J. В результате пользователю приходилось заучивать расположение слов по всей клавиатуре (а на моем компьютере все эти команды были написаны на клавишах, так что заучивать ничего не надо было). Некоторым нравилась скорость, которой можно было достичь, другие считали это ненужной работой.
К сожалению, к этому времени рынок был переполнен новыми машинами, и Spectrum+ продавался не так хорошо, как ожидалось. В то же время компания хотела отхватить кусок прибыльного бизнес-рынка, и поэтому выпустила QL, который оказался дорогостоящим провалом из-за ненадежности, низкой производительности и конкуренции с Amstrad, чьи машины постоянно падали в цене, что вместе с машиной C5 лишило Sinclair столь необходимых средств.
Это означало, что последний компьютер, выпущенный Sinclair Research, Spectrum 128K был скорее модернизацией, чем полноценным преемником. Из-за нехватки средств корпус был таким же, как у Spectrum +. Он содержал графический интерфейс Basic с возможностью выбора нового 128K BASIC, который использовал обычный набор слов, ленточный привод (магнитофон), калькулятор и режим обратной совместимости с 48K.
Лучшей новинкой стал новый чип AY, который был значительно лучше, чем использовавшийся ранее чип, и теперь внутренний динамик был заменен звуком, идущим от телевизора, что было очень удобно.
Однако за новые чипы пришлось заплатить: компьютер стал сильнее нагреваться, поэтому сбоку был прикреплен большой радиатор, благодаря чему машина получила ласковое название «тостовая стойка».
К 1986 году у Sinclair начались серьезные денежные проблемы, и она продала свой компьютерный бренд (но не компанию) компании Amstrad.
На этом историю западного ZX Spectrum в принципе можно было завершить. Клайв Синклер уйдет из компьютерной индустрии в 1986 году. Позднее он еще порадует мир своими изобретениями: миниатюрным электромобилем и раскладным велосипедом. Но успех Spectrum ему уже не удастся превзойти.
Back to USSR
Доподлинно неизвестно, как схемы ZX Spectrum попали в СССР. Наиболее популярная версия предполагает, что изначально Speccy появился в странах Восточной Европы из которых затем схемы данного компьютера и ПО попали в Советский Союз. Так или иначе, но в богатом на инженерные таланты Союзе нашлось не мало энтузиастов, начавших собирать свои клоны Speccy.
Клоны стали появляться в разных городах. Так московские инженеры разработали плату “Москва 48К”, ленинградские выпустили несколько клонов, самыми известными среди которых являются “Ленинград” и “Скорпион”.
В своих клонах авторы старались улучшить функционал классического Speccy, добавляя возможность работы с дисковыми приводами, модем и другие усовершенствования.
О клонах написано множество статей, поэтому я лучше расскажу о своем опыте работы с ZX Spectrum.
Советский DIY
В те далекие времена, когда Митинский радиорынок еще назывался Тушинским и располагался рядом с одноименной станцией метро (А, старшее поколение, помните такое?) я познакомился с ZX Spectrum 48k. Надо сказать, что это был не первый мой компьютер, так как мой папа увлекался электроникой и сначала собрал Радио 86РК. Это был восьмиразрядный компьютер с псевдогрфикой, но на нем был тетрис, крестики нолики и прочие гороскопы. Но вернемся к Спектруму.
В то время я был младшешкольником и сам конечно не паял ничего сложнее простых радиоприемников. Но зато я мог наблюдать процесс добычи комплектующих и сборки самого компьютера. Процессор Z80 как и остальные детали были приобретен на все том Тушинском радиорынке. Корпус Spectrum 48K был аналогичен тому, что представлен на фотографии с рекламы, (только немного толще), то есть клавиатура и плата были объединены в один корпус, к которому подключался кассетный магнитофон “Весна” (еще одна советская легенда ^_^) и собственно телевизор. Для того, чтобы загрузить игру или программу требовалось от трех до пяти минут ждать, пока она грузится с кассеты. Самым “приятным” было после нескольких минут загрузки получить Tape Loader error!
Читая статьи о советских клонах Speccy обратил внимание на то, что многие пишут, о том что на предприятиях освоили производство корпусов для Спектрумов. Но у нас все было самодельное: текстолитовые листы для корпуса крепились к уголкам и все это обклеивалось самоклеящейся лентой ПВХ под дерево. К сожалению фото не сохранилось но корпус выглядел очень стильно.
Клавиши для клавиатуры это отдельная история. Отец где-то раздобыл клавиши от ЕС ЭВМ, смыл с них символы, покрасил серебрянкой. А затем он купил набор для самостоятельного нанесения надписей на клавиши специальный набор работавший по принципу переводной картинки. На прозрачной бумаге с одной стороны были нанесены те символы и надписи, которые нужно перевести на клавишу. Нужно было прижать листок этой стороной к кнопке и затем с обратной стороны проводить карандашом или монетой до тех пор, пока вся картинка не будет перенесена на клавишу. После этого квеста все клавиши были покрыты лаком.
Джойстик тоже был самодельный: вертикальный стержень и четыре кнопку и отдельно пятая кнопка – огонь. Вот джойстик мне уже приходилось перепаивать самому, когда после продолжительных игр очередная кнопка переставала работать.
Позднее у нас появился ZX Spectrum 128k Пентагон. У этой машины уже был дисковод 5,25 и не надо было мучаться с кассетами. Корпус для Пентагона был также самодельный, но он уже был отделен от клавиатуры и по виду был больше похож на современный десктоп.
Говоря о Speccy как о компьютере (а не об игровой приставке) хотелось бы рассказать о тех средствах разработки, которые там были. Прежде всего, там была операционная система TR-DOS, которая уже была зашита и ее не требовалось отдельно подгружать, как в тех же PC совместимых того времени, также был встроен интерпретатор языка Бейсик. Можно было написать программу и тут же ее выполнить. При необходимости исходник, который одновременно являлся и выполнимым файлом можно было сохранить или загрузить с дискеты. Именно с этого языка программирования начался мой путь в ИТ.
Но еще больший интерес у меня вызывал ассемблер и реверсинг. Возможность менять логику работы чужих программ просто завораживала. Ниже представлен код на Асме в эмуляторе Z-80. Как видно, инструкции не сильно отличаются от процессоров 8086.
Помимо средств разработки можно также вспомнить текстовый редактор Lexicon, графический редактор Art Studio, с помощью которых можно готовить текстовые документы и рисовать картинки с 16 цветами.
Живее всех живых
Казалось бы, на этом статью можно было бы завершить, посчитав что ZX Spectrum это некий ретроавтомобиль, который стоит в музее и иногда выезжает на ретропарады. Но все не совсем так, или даже совсем не так.
По запросу “Spectrum своими руками” чего только не нашлось! Для начала можно пойти по пути самурая и самому собрать тот же Пентагон 128к. На отечественных и зарубежных площадках можно найти DIY набор, из которого можно сделать полноценный компьютер. Но это под силу только настоящим радиолюбителям и фанатам Speccy.
Тем, кто хорошо дружит с микроконтроллерами и тоже знает, как брать паяльник, чтобы не обжечься, можно предложить собрать легендарный компьютер на контроллере ESP32. Здесь тоже придется повозится с распайкой для взаимодействия с монитором и другой периферией.
Еще одна оригинальная аппаратная реализация это использование ПЛИС (Программно Логических Интегральных Схем, FPGA). Вообще ПЛИС это довольно серьезная тема, но на основе платы Марсоход (что-то вроде Ардуино в мире ПЛИСов) можно развернуть практически полноценную эмуляцию ZX Spectrum 48k.
Ну а всем остальным, кто хочет просто вспомнить этот замечательный компьютер можно предложить бесчисленные эмуляторы, в том числе и онлайн. Кстати в эмулятор можно подгружать уже готовые образы дискет в формате *.trd с играми и другими программами, которые также можно найти на просторах сети.
Подведем итоги
ZX Spectrum стал учебным компьютером для целого поколения российских ИТшников. Именно с этого компьютера и его бесчисленных клонов в 90е для многих начинался путь в мир информационных технологий.
В этой статье мы вспомнили легендарный компьютер и его создателя, а также то как эта машина обрела второе дыхание в позднем СССР и России. Надеюсь, что тем читателям, которые, как и я были знакомы с этим компьютером лично или даже собирали его, данная статья навеяла приятные воспоминания. Ну а те молодые ИТшники, для которых это дремучая древность ^_^ узнали что-то новое об истории любительского компьютеростроения.
