Clausewitz.nl

De Sinclair ZX Spectrum ("Speccy" voor fans) is een 8-bit homecomputer, welke in 1982 in het Verenigd Koninkrijk werd uitgebracht door Sinclair Research Ltd. Gedurende de ontwikkelingsfase stond hij bekend als de ZX81 Colour en als ZX82, maar hij werd uiteindelijk door Sinclair als de ZX Spectrum gelanceerd om de nadruk te leggen op de kleurenweergave van de machine, dit in vergelijking met het zwart-wit beeld van zijn voorganger, de Sinclar ZX81.

De Spectrum was een van de eerste massaal verkrijgbare homecomputers in het Verenigd Koninkrijk, met een vergelijkbare invloed als de Commodore 64 in de Verenigde Staten. De C64 was een belangrijke rivaal van de Spectrum in het Verenigd Koninkrijk in de eerste helft van de jaren 80. De introductie van de ZX Spectrum zorgde voor een ware explosie van bedrijven die hard- en software voor de nieuwe computer gingen ontwikkelen.

Hardware
De ZX Spectrum is gebaseerd op een Zilog Z80A CPU op 3,5 MHz. Daarnaast beschikt de Spectrum over 16 KB ROM en 16 of 48 KB RAM, afhankelijk van het model. Het hardwareontwerp is afkomstig van Richard Altwasser (Sinclair Research), terwijl het uiterlijk is ontworpen door Rick Dickinson (Sinclair Research).

Voor de videouitvoer wordt zorggedragen door een RF modulator die is ontworpen om met een gemiddelde draagbare televisie uit die tijd te kunnen functioneren en daarbij een eenvoudig kleurenbeeld te verzorgen. Tekst wordt weergegeven in 24 regels van 32 karakters in een palet van 15 tinten: zeven verschillende kleuren in twee helderheidstinten, plus zwart. De grafische resolutie bedraagt 256×192 pixels met dezelfde kleurenlimitatie. De Spectrum heeft een interessante manier om met kleuren om te gaan; om geheugen te besparen, worden de kleurinstellingen apart gehouden van de pixelbitmap in een vlak van 32x24 cellen, welke exact overeenstemt met het tekstscherm. Per cel kan een voor- en een achtergrondkleur worden ingesteld, een helderheidsniveau (normal of bright) en tevens een 'flash'-mogelijkheid, waarbij de voor- en achtegrondkleur afwisselend worden weergegeven. Helaas zorgt deze manier van kleurinstellingen tot problemen bij de weergave van diverse kleurencombinaties (colour- of attribute clash) met als gevolg bizarre effecten bij animaties in aktiespellen. Dit probleem werd een van de bekendste kenmerken van de ZX Spectrum, waar fans van andere, concurerende, computersystemen met name op neerkeken. Tijdgenoten van de Spectrum, zoals bijvoorbeeld de Amstrad CPC, hebben geen last van dit probleem. De Commodore 64 gebruikt een enigszins met de Spectrum vergelijkbaar systeem, maar een speciale kleurenstand, hardware sprites en scrolling zorgen er voor dat ook bij deze computer de problemen van de Spectrum niet optreden.

Geluid wordt weergegeven door middel van een kleine luidspreker op de computer zelf. Die is in staat om éénkanaals geluid over tien oktaven weer te geven. Tevens beschikt de Spectrum over een uitbreidingsbus en audio in- en uitgangen om een taperecorder aan te sluiten, waarmee programma's kunnen worden geladen en opgeslagen.

De BASIC interpreter is opgeslagen in het 16 KB grote ROM (samen met belangrijke systeemroutines) en is geschreven door Steve Vickers. Het tiptoetsenbord van de Spectrum (vergelijkbaar met dat van een rekenmachine) is gemarkeerd met BASIC codewoorden, zodat op een snelle manier een programma kan worden ingevoerd.

Sinclair Research modellen

De originele ZX Spectrum wordt met name herinnerd vanwege zijn rubbertoetsen, kleine formaat en opvallende regenboogmotief. Bij de lancering 1982 kostte het 16 KB-model £125 en het 48 KB-model £175; later werden de prijzen verlaagd naar £99 respectievelijk £129. Eigenaren van het 16 KB-model konden een interne 32 KB RAM upgrade aanschaffen, welke voor de vroege "Issue 1" machines bestond uit een zogenaamde dochterkaart. Bij latere machines was het nodig acht DRAM chips en een paar TTL chips te plaatsen. Gebruikers konden hun 16K Spectrums naar Sinclair sturen om te worden omgebouwd naar 48 KB. Om de prijs laag te houden, gebruikte de 32 KB uitbreiding acht defecte 64 kilobit chips waarvan slechts de helft van de capaciteit werkte. Tevens waren van andere producenten externe 32 KB RAMpacks te vinden welke in het uitbreidingsslot aan de achterzijde van de computer geplaatst moesten worden.

Er zijn ongeveer 60.000 van deze "Issue 1" modellen geproduceerd; ze kunnen van de latere modellen worden onderscheiden vanwege de kleur van de toetsen (lichtgrijs voor Issue 1, blauwgrijs voor latere modellen).

In juni 1984 ontstonden plannen voor de verbeterde ZX Spectrum+, welke uiteindelijk in oktober van dat jaar werd gelanceerd. Deze Spectrum met 48 KB RAM introduceerde een nieuwe behuizing (QL-stijl) met een sterk verbeterd toetsenbord en een resettoets voor een prijs van £179,95. Een ombouwkit voor oudere machines was eveneens verkrijgbaar. Al snel werd het nieuwe model beter verkocht dan zijn directe voorganger.

Sinclair ontwikkelde de ZX Spectrum 128 in samenwerking met hun Spaanse distributeur Investrónica. Investrónica had reeds geholpen bij het aanpassen van de ZX Spectrum+ voor de Spaanse markt nadat de Spaanse regering een speciale belasting had ingevoerd voor alle computers met maximaal 64 KB RAM welke niet in staat waren het Spaanse alfabet te ondersteunen en geen Spaanse (fout)meldingen konden weergeven.

Nieuwe eigenschappen waren de 128 KB RAM, drie-kanaals geluid via de AY-3-8912 chip, MIDI compatibileit, een RS-232 seriele poort, een RGB monitor poort en 32 KB ROM met een sterk verbeterde BASIC editor.

De machine werd gelanceerd in september 1985 op de SIMO '85 show in Spanje, voor het bedrag van 44.250 pesetas. Vanwege het grote aantal niet verkochte Spectrum+ modellen, besloot Sinclair om het nieuwe model pas vanaf januari 1986 voor een prijs van £179,95 in het Verenigd Koninkrijk te verkopen.

De bekende Z80 processor welke onder andere in de Spectrum wordt gebruikt, heeft een 16-bits adresbus, wat betekent dat maximaal 64 KB geheugen direkt geadresseerd kan worden. Om het extra geheugen aan te kunnen sturen, gebruikten de ontwerpers bank switching, waardoor het extra geheugen in acht pagina's van 16 KB bovenin de adresseringsruimte van de processor beschikbaar is. Dezelfde techniek werd gebruikt om te wisselen tussen de de nieuwe 16 KB editor ROM en de originele 16 KB BASIC ROM aan de onderkant van de adresseringsruimte.

De nieuwe geluidschip en de MIDI mogelijkheden konden vanuit BASIC worden aangestuurd door middel van het commando PLAY. Tevens werd een nieuw commando SPECTRUM ingevoerd om de machine om te kunnen schakelen in de 48K mode. Om BASIC programmeurs ook toegang te geven tot het extra geheugen, werd een RAM disk gemaakt waar bestanden in de extra 80 KB konden worden opgeslagen. De nieuwe commando's kwamen in de plaats van twee door gebruikers te definieren karakters, waardoor enkele incompatibiliteitsproblemen ontstonden.

De Spaanse versie had een wit "128K" logo, de Engelse had hetzelfde logo in rood.

Amstrad modellen
ZX Spectrum +2

De ZX Spectrum +2 was Amstrads eerste Spectrum, welke gelanceerd werd kort na de overname door Amstrad van de Spectrum-serie en het "Sinclair" merk in 1986. De machine had een volledig nieuwe grijze behuizing met een (opniew) sterk verbeterd toetsenbord, twee joystick poorten, een ingebouwde cassette recorder (Datacorder, op dezelfde manier als in de Amstrad CPC 464), maar was overigens nagenoeg identiek aan de ZX Spectrum 128. De productiekosten waren verlaagd en de verkoopprijs zakte naar £139 tot £149.

Het nieuwe toetsenbord was niet langer voorzien van de markeringen voor BASIC-commando's. De layout bleef echter identiek aan die van de 128.

ZX Spectrum +3

De ZX Spectrum +3 was uiterlijk sterk vergelijkbaar met de +2, maar had een ingebouwde 3 inch diskdrive (net als de Amstrad CPC 6128) in plaats van de tape drive, en had een zwarte behuizing. Hij werd gelanceerd in 1987, met een verkoopprijs van £249, later £199, en was de enige Spectrum die in staat was om CP/M te draaien zonder aanvullende hardware.

De +3 had twee extra 16 KB ROMs, uitgevoerd in de vorm van twee 32 KB chips. Eén daarvan bevatte het tweede deel van de gereorganiseerde ROM van de 128 en de andere bevatte het DOS van de +3. Dit was een aangepaste versie van Amstrad's AMSDOS, en stond bekend onder de naam +3DOS. Om het werken met de nieuwe ROMs en CP/M mogelijk te maken, werd het bank-switchen verder verbeterd, zodat het ROM met een 16 KB RAM page kon worden uitgewisseld.

Zulke grote veranderingen in de basissoft- en hardware van de Spectrum zorgde echter voor incompatibiliteit met oudere programmatuur en apparatuur, zodat veel oudere programma's (met name spellen) voor de 48K, maar ook een aantal voor de 128K, niet op de nieuwe machine wilden draaien.

De +3 was het laatste officiele model van de Spectrum dat werd geproduceerd en hij bleef tot december 1990 in productie. Ondanks dat op dat moment de +3 nog steeds een derde van de totale homecomputermarkt in bezit had, werd de productie door Amstrad beeindigd om klanten daarmee over te halen over te stappen naar de CPC-serie van Amstrad.

ZX Spectrum +2A/B.

De ZX Spectrum +2A werd in 1987 geproduceerd om de computerproductie binnen Amstrad te standaardiseren. Ondanks dat op de behuizing de tekst "ZX Spectrum +2" staat, is de +2A/B eenvoudig van de originele +2 te onderscheiden, aangezien de behuizing weer werd geleverd in het standaardzwart van de Spectrum.

De +2A was afgeleid van Amstrad's +3 4.1 ROM model en gebruikte een nieuw moederbord met beduidend minder chips, aangezien veel van de oude chips werden geintegreerd in een nieuwe ASIC. De +2A verving de diskdrive van de +3 door een tapedrive, net als in de originele +2. Oorspronkelijk was het Amstrads bedoeling een extra diskinterface te introduceren, maar dit is nooit gebeurd. Als er een externe diskdrive werd aangesloten, veranderde de aanduiding "+2A" in het systeemmenu in "+3".

De ZX Spectrum +2B was technisch nagenoeg identiek, maar werd niet langer in Hong Kong doch in Taiwan geproduceerd.

Klonen

Sinclair leverde een licentie voor de Spectrum aan de Timex Corporation in de Verenigde Staten. Een verbeterde versie van de Spectrum met beter geluid, betere graphics en andere aanpassingen werd door Timex in de VS uitgebracht als de Timex Sinclair 2068. De Timex clones waren voor een groot deel niet compatible met de door Sinclair geleverde systemen. Een aantal door Timex aangebrachte verbeteringen werden echter uiteindelijk ook door Sinclair Research overgenomen.

In het Verenigd Koninkrijk, werd door een leverancier van randapparatuur van de Spectrum, Miles Gordon Technology (MGT), een mogelijke opvolger van de Spectrum uitgebracht, te weten de SAM Coupé. Tegen die tijd was de homecomputermarkt echter al grotendeels overgenomen door de Commodore Amiga en de Atari ST.

In de loop van de tijd zijn (met name in het Oostblok en Zuid-Amerika) vele onofficiele Spectrumklonen geproduceerd, zowel van de oorspronkelijk versie als van latere modellen. Sommigen hiervan waren voorzien van interne diskdrives en aangepaste CP/M versies. In totaal zijn meer dan 50 verschillende modellen bekend. Sommigen daarvan schijnen nog steeds geproduceerd te worden, zoals de Pentagon en de ATM Turbo.

In India is in 1986 door Decibells Electronics een gelicenseerde versie van de Spectrum+ uitgebracht. Onder de naam "db Spectrum+" is deze in India redelijk succesvol geweest, waarbij er duizenden zijn verkocht voor de markt langzaam opdroogde rond 1990.

Randapparatuur

Door Sinclair zijn  tevens enkele randapparaten voor de Spectrum uitgebracht: de ZX Printer was reeds op de markt gebracht voor de ZX81, maar kon vanwege de identieke expansiebus ook door de Spectrum worden gebruikt.

De ZX Interface 1 add-on module bevatte 8 KB ROM, een RS-232 seriele poort, een LAN interface (ZX Net), en een interface voor het aansluiten van maximaal acht ZX Microdrives — een lichtelijk onbetrouwbare maar snelle tape-loop cartridge welke in juli 1983 werd uitgebracht. Deze werden later tevens gebruikt in een aangepaste versie van de Sinclair QL. Tevens heeft Sinclair de ZX Interface 2 uitgebracht, met daarop twee joystick poorten en een ROM cartridgepoort.

Daarnaast was er een grote hoeveelheid hardware van andere leveranciers te krijgen. Enkele van de bekendste waren de Kempston joystickinterface, de Morex Peripherals Centronics/RS-232 interface, de Currah Microspeech unit (spraaksynthese), Videoface DigitiserRAM pack, de Cheetah Marketing SpecDrum, (een drumcomputer), en de Multiface (een snapshot en disassembly tool van Romantic Robot). In verband met het beruchte rekenmachine toetsenbord van de oorspronkelijke Spectrum, waren met name externe toetsenborden populair.

Er waren diverse diskdrive interfaces voor de Spectrum verkrijgbaar, waaronder de Abbeydale Designers/Watford Electronics SPDOS, Abbeydale Designers/Kempston KDOS en de Opus Discovery. De SPDOS en de KDOS interfaces waren de eerste die geleverd werden met een bundel productiviteitssoftware (Tasword tekstverwerker, Masterfile database en de OmniCalc spreadsheet). Deze bundel introduceerde vele kleine bedrijven met de computer op kantoor. De populairste disksystemen (uitgezonderd Oost Europa) waren de DISCiPLE en de +D systemen, uitgebracht door Miles Gordon Technology in 1987 en 1988. Beide systemen hadden de mogelijkheid om geheugendumps op disk op te slaan die later gebruikt konden worden om de Spectrum in exact die toestand te brengen als hij was op het moment dat de geheugendump werd gemaakt. Ze waren bovendien allebei compatibel met de syntax van de microdrive, waardoor het overzetten van software werd vergemakkelijkt.

Medio jaren 80, lanceerde Micronet800 een service waarmee Spectrumgebruikers hun computers met behulp van een Prism Micro Products modem verbinding konden maken met een bulletin board system onder de naam Micronet, gehost door Prestel. Deze service was enigszins te vergelijken met internet, maar was uitsluitend bedoeld voor Spectrumgebruikers.

Software

De Spectrum heeft een levendige en toegewijde groep fans. Aangezien hij goedkoop was en eenvoudig in het gebruik, was de Spectrum het startpunt voor vele programmeurs en technofreaks die met nostalgie aan de Spectrum terugdenken. De beperkingen van de machine dwongen de (spel)programmeurs tot extra creativiteit, waardoor ook vandaag vele van de spellen voor de Spectrum nog uitstekend speelbaar zijn. Dit is met name opvallend, omdat de vroege Spectrummodellen als spelplatform werden beperkt door het ontbreken van aansluitingen voor joysticks, een primitieve geluidsweergave en een kleurenweergave die was geoptimaliseerd voor tekst en niet voor graphics.

De Spectrumfamilie heeft na al die jaren dan ook een enorme softwarebibliotheek bestaande uit meer dan 14.000 titels. Ondanks dat het merendeel hiervan spellen betreft, is de bibliotheek zeer divers en bevat onder meer programmeertalen, databases, tekstverwerkers, spreadsheets, tekenprogramma's en zelfs programma's voor het bewerken van 3D-modellen.

Distributie van software

De meeste software voor de Spectrum werd oorspronkelijk uitgebracht op audiocassette. De Spectrum was bedoeld om te werken met een standaard cassettedeck en ondanks de verschillen in signaalkwaliteit tussen de vele cassettedecks, was dit een redelijk betrouwbaar systeem.

Alhoewel de ZX Microdrive goede testresultaten behaalde in de diverse tijdschriften, werd de microdrive nooit de nieuwe standaard voor het uitbrengen van software, met name in verband met twijfels omtrent de kwaliteit en grotere kans op het kopieren van de verkochte programma's. De microdrive werd dan ook voornamelijk gebruikt om software die op tape werd uitgebracht aan te vullen, waarbij met name utilities en andere nicheproducten als Tasword op dit medium werd uitgebracht. Er zijn geen spellen bekend die uitsluitend op de microdrive zijn uitgebracht.

Ondanks de populariteit van de DISCiPLE en de +D systems, betrof de meeste software die er voor werd uitgebracht utilities. De ZX Spectrum +3 had veel meer succes toen er commerciele software werd uitgebracht op diskette. Meer dan 700 titels werden op 3-inch disk uitgebracht tussen 1987 en 1997.

Software werd ook uitgebracht in gedrukte vorm, in tijdschriften en boeken. Het merendeel van deze programma's werd uitgebracht in Sinclair BASIC. De lezer moest het programma handmatig intypen, starten en opslaan op tape voor later gebruik. De op deze manier uitgebrachte software was over het algemeen eenvoudiger en trager dan de tegenhangers welke in assembly waren geschreven en beschikten niet of nauwelijks over graphics. Al snel begonnen tijdschriften echter met het uitbrengen van machinetaalprogramma's, voorzien van checksumcodering. Er was een levendige community rondom dit soort prgramma's, welke uiteenliepen van het aansturen van satellietschotels tot programma's welke lesroosters voor scholen op konden stellen.

Een andere manier voor het distribueren van software was om dit als audiostream uit te zenden via een radiosignaal, waarbij gebruikers dit konden opnemen op een cassettedeck. In radio- of televisieprogramma's in bijvoorbeeld Kroatie, Servie, Polen, Tsjechoslowakije, Roemenie, Italie, Portugal en Brazilie, beschreef de presentator het programma, gaf het publiek vervolgens opdracht om een cassettedeck op de radio of televisie aan te sluiten waarna het computerprogramma werd uitgezonden in audioformaat. Sommige tijdschriften brachten 7" 33â…“ toeren flexidisc platen uit, een variant van de bekende vinylplaten, welke vervolgens op een standaard pickup koncen worden afgespeeld. Deze disks waren ook bekend als floppy ROMs.

Het kopieren van software

De meeste kopieerprogramma's die beschikbaar zijn voor de Spectrum waren ontworpen om copyrights van software te ontduiken door middel van tapeduplicatie. Tevens zijn kopieerprogramma's gemaakt welke programma's van audiotape naar microdrive tapes en later naar diskette konden overzetten. Complexe loaders met ongebruikelijke snelheden of coderingen vormden de basis van de kopieerbeveiliging van veel software voor de Spectrum. Aangezien beveiligingssystemen in de loop van de tijd steeds geavanceerder werden, was het uiteindelijk nagenoeg onmogelijk om standaard copiers te gebruiken om tapes te kopieren. Het was dan ook noodzakelijk om de beveiliging op andere manieren te omzeilen en geheel te verwijderen, zodat de onbeveiligde versies vervolgens wel gekopieerd konden worden. Speciale hardware zoals Romantic Robot's Multiface was in staat om een complete geheugendump van de ZX Spectrum RAM rechtstreeks naar tape of disk te kopieren, waardoor het gehele kopieerbeveiligingssysteem kon worden omzeild.

De meeste software vor de Spectrum is de afgelopen jaren gedigitaliseerd en het is dan ook mogelijk deze via internet te downloaden in digitale vorm. Een populair prohramma voor het digitaliseren van Spectrumsoftware is Taper: het geeft de mogelijkheid een standaard cassettedeck aan te sluiten op de line-in poort van een geluidskaart of, met behulp van een eenvoudig zelf te maken connector, op de paralelle poort van een PC. Zodra de software is gedigitaliseerd, kan deze worden uitgevoerd op een van de vele bestaande emulators die voor vrijwel elk modern platform te vinden zijn. Het grootste bekende on-line archief voor ZX Spectrum software is World of Spectrum, met meer dan 12.000 titels. De legaliteit van de dit archief is nog steeds niet vastgesteld en een aantal programmeurs hebben dan ook expliciet geprotesteerd tegen het aanbieden van de door hen geproduceerde software op dit soort sites. De kans dat dit met de overige software (die reeds lang uit de winkelschappen is verdwenen) zal gebeuren, is echter uiterst klein.

Community

De ZX Spectrum had een sterke community in het begin van zijn bestaan. Diverse op de Spectrum gerichte tijdschriften werden uitgebracht, waaronder Sinclair User (1982), Your Sinclair (1983) en CRASH (1984). In het begin waren deze tijdschriften erg technisch georienteerd, waarbij veel aandacht werd besteed aan over te typen listings en cursussen machinetaal. Later richtten de tijdschriften zich hoofdzakelijk op spellen. Enkele algemene computertijdschriften besteedden in meer of mindere mate ook aandacht aan de Spectrum. Onder deze laatste vielen bijvoorbeeld Computer Gamer, Computer and Video Games, Computing Today, Popular Computing Weekly, Your Computer en The Games Machine.