varianty/zx48

ZX Spectrum

Sinclair ZX Spectrum, mezi fanoušky označovaný Speccy, byl 8bitový domácí počítač, původně vyrobený ve Velké Británii v roce 1982 firmou Sinclair Research Ltd., jejímž zakladatelem je Clive Sinclair. Původně byl pojmenovaný ZX81 Colour a ZX82 a později přejmenovaný Sinclairem na ZX Spectrum. Bylo to z důvodu jeho barevného zobrazování, na rozdíl od jeho černobílého předchůdce Sinclair ZX81.

Hardware počítače byl velmi jednoduchý, proto se jeho cena na britském trhu dostala pod 100 liber, což byl naprostý hit. Hardware počítače navrhl Richard Altwasser ze Sinclair Research a vnější vzhled počítače byl dílem Sinclairova designera Ricka Dickinsona.
Pro zobrazení počítač používal RF modulátor. Jako monitor mohl sloužit jakýkoliv televizní přijímač, připojený přes běžný anténní vstup. Text mohl být zobrazován v 32 sloupcích a 24 řádcích pomocí znaků ze znakové sady ZX Spectra. Zobrazovací pole tvořilo obdélník, umístěný zhruba uprostřed obrazovky, u nevyužívaného kraje (border) bylo možné ovládat pouze barvu celku, a často se využívala pro indikaci při nahrávání programu (Load). Pro zobrazení textu či grafiky bylo možné vybrat 8 barev, každou ve dvou úrovních jasu, což dohromady dávalo 15 odstínů (černá je stejná v obou úrovních jasu). Rozlišení obrazu je 256×192 bodů se stejným barevným omezením. Spectrum mělo zajímavou metodu zobrazení barev - pro ušetření paměti byly barvy oddělené od bodového rastru v takzvaných "atributech&ldqou; v síti 32×24, což odpovídalo znakovému rozlišení. Každé pozici zobrazovacího pole o rozměru 8×8 bodů byl přidělen tzv. atribut - osmibitová číslo - obsahoval barvu popředí (3bity), barvu pozadí (3bity) a stupeň jasu (normální či jasný) a možnost blikání (po jednom bitu), což bylo jednoduché převracení barvy popředí a pozadí v krátkém intervalu. Tento systém ale vedl k efektu zvanému "kolize atributů" a k bizarním projevům při animaci ve hrách. Grafikům se však tento problém podařilo často až zázračně obejít. Systém zobrazení barev je výrazným znakem ZX Spectra a byl často i terčem vtípků od zastánců jiných platforem. Ostatní počítače téže doby (např. Amstrad CPC) tímto problémem netrpěly. Commodore 64 používal barevné atributy také, ale pro animaci používal hardwarové sprity (sprite), což kolizi atributů zabránilo.

Zvuk byl zajištěn pomocí integrovaného bzučáku (beeper), který produkoval jednokanálový zvuk o rozsahu 10 oktáv pomocí příkazu Basicu. Programátoři her většinou nepoužívali ovládání zvuku z Basicu, ale pomocí přímého přístupu k portu, kde jedním bitem bylo možné reproduktor ovládat. Spectrum také mělo konektor pro rozšíření sběrnice (expansion bus connector). Programy a data bylo možné ukládat a číst pomocí magnetofonu připojeného na linkový vstup/výstup nebo prostřednictvím až osmi jednotek ZX Microdrive (což byly miniaturní kazety se smyčkou magnetofonové pásky), připojených na Interface 1.

Klávesnice ZX Spectra je popsána klíčovými slovy BASICu pro snazší psaní příkazů; tedy např. stisk klávesy "G" napsalo BASICový příkaz GOTO. Práce s klávesnicí byla poměrně nezvyklá, každá klávesa má - dle aktuálního umístění kurzoru - více významů, např. jedno nebo dvě klíčová slova, malé i velké písmeno, speciální znak apod., přepínatelné pomocí shiftů.

Konstrukce obsahovala poměrně málo integrovaných obvodů:

- CPU Zilog Z80A na frekvenci 3,5 MHz
- paměť ROM 16 kB, která obsahovala i jazyk BASIC (konkrétně Sinclair BASIC)
- paměť RWM-RAM 16 kB, necelých 7 kB této paměti sloužilo zároveň jako videoRAM.
- u verze 48kB byla osazena paměť 32kB (8 ks levných defektních původně 64kB pamětí)
- čip ULA odpovědný za buzení sběrnice a TV-výstup a zvuk
- televizní modulátor

Software počítače byl napsán Stevem Vickersem ze společnosti Nine Tiles Ltd., autorů Sinclair BASICu, který počítač obsahuje ve své paměti ROM. Počítače verze ZX Spectrum 48K a ZX Spectrum 48K+ umožňovaly zápis příkazů pouze jedinou klávesou. Protože příkazů bylo více, než kláves a také bylo nutné psát i běžné znaky, pracovala klávesnice v několika módech (K - klíčová slova, L - malá písmena, C - velká písmena, G - grafika, E - rozšířený mód, který umožňoval psát další příkazy a speciální znaky). Při psaní programu byla obrazovka tvořena dvěma částmi. V horní části byl zobrazen program a bylo možné zde vybírat řádek pro editaci. Ve spodní části se prováděl zápis nového řádku nebo editace vybraného řádku programu. Pro přenesení vybraného řádku do spodní části bylo nutné stisknout klávesu EDIT (případně klávesy Symbol Shift + 1). Pokud nový řádek obsahoval číslo řádku, byl zařazen do programu, pokud neobsahoval číslo řádku, příkazy se po odeslání řádku vykonaly. Čísla řádků mohla nabývat hodnot 1 až 9999. Ovšem pomocí modifikace uloženého programu pomocí příkazu POKE bylo možné vytvořit i řádek s číslem 0 (takovýto řádek nebylo možné editovat) nebo s číslem vyšším než 9999 (v čísle řádku se pak objevovala i písmena a symboly, ale nešlo o šestnáctkovou soustavu). Dokonce bylo možné takto vytvořit i programy s několika řádky, které měly shodné číslo. Takovéto úpravy byly prováděny za účelem ztížení zkoumání a modifikace programů (Např. jedna z verzí hry Bomb Jack měla ve svojí zaváděcí Basicové části třikrát řádek s číslem 0).

Analyzátor správnosti zapsaného příkazu kontroloval správnost zápisu už při odeslání napsaného řádku. Pokud byla nalezena syntaktická chyba, byl zobrazen blikající otazník v místě, kde byl chybný zápis přepokládán (například nedostatečný nebo nadměrný počet parametrů příkazu, chybějící klíčové slovo nebo znak, nezdvojené uvozovky uvnitř řetězce a podobně). Chybně zapsané příkazy se tedy v programu nemohly při jeho vykonávání objevit. Přístup upozornění na chybu zápisu místo pouhého akceptování zapsaného řádku a zjištění chyby až při interpretaci programu byl velmi výhodný pro výuku.

S příchodem počítače ZX Spectrum 128+ přišel i celoobrazovkový editor a nutnost psát příkazy po jednotlivých písmenech. Kurzor se pohyboval přímo v programu, změny v programu bylo možné provádět bez nutnosti daný řádek vybrat. Po stisku klávesy Enter byl změněný řádek odeslán k analýze a známá klíčová slova byla převedena na jejich jednobytové vyjádření. Kvůli kompatibilitě byl Basicový program uložen stejným způsobem jako u počítačů se 48K pamětí. V Basicu počítačů ZX Spectrum 128+ přibyly příkazy PLAY a SPECTRUM, které nahradily grafické znaky pod písmeny 'T' a 'U'. To občas způsobilo chybné zobrazení grafiky v některých programech napsaných v Basicu.

Grafické možnosti Sinclair BASICu nejsou příliš rozsáhlé. Je možné využít grafický znaků znakové sady ZX Spectra a nebo grafických příkazů pro kreslení, kterých ale není mnoho. Kromě základních příkazů PLOT a DRAW obsahuje pouze příkaz CIRCLE. Toto je zčásti vykompenzováno existencí uživatelsky definovatelných grafických znaků ve znakové sadě (tyto znaky jsou nazývány zkratkou UDG - user defined graphics). Tyto znaky nemají svoje předlohy uložené v paměti ROM, ale v paměti RAM, kde je lze libovolně měnit. Po spuštění počítače jsou tyto grafické znaky shodné se znaky 'A' až 'U' (u počítačů ZX Spectrum 128K/+2/+2A/+3 pouze 'A' až 'S'). Po změně jedné ze systémových proměnných je také možné definovat vzhled i standardní části znakové sady, případně definovat znakových sad několik a mezi nimi přepínat. Pomocí jiné systémové proměnné lze stejným způsobem přepínat mezi více znakovými sadami UDG.

Hudební možnosti také nejsou příliš rozsáhlé. Vestavěný reproduktor počítačů se 48K pamětí lze ovládat pomocí příkazu BEEP, který má dva parametry, výšku generovaného tónu a jeho délku. I přes poměrně omezené zvukové možnosti těchto počítačů vznikaly programy umožňující produkovat až osmikanálovou hudbu (program ZX-7, autor Ján Deák). Počítače se 128K pamětí díky přítomnosti zvukového obvodu umožňovaly generovat z Basicu až tříkanálovou hudbu pomocí příkazu PLAY. Pomocí tohoto příkazu bylo též možné ovládat hudební nástroje připojené pomocí MIDI.

Pro rozšíření možností jazyka Sinclair BASIC vzniklo několik nadstaveb tohoto jazyka, mimo jiné nadstavby Pro-Dos BASIC, Beta BASIC, Laser BASIC a Mega BASIC. Pro-Dos BASIC využíval vestavěný editor ZX Spectra, rozšiřující příkazy začínaly znakem hvězdička a musely být vypsány po písmenech. Naproti tomu Beta BASIC obsahoval vlastní editor, v posledních verzích umožňoval tři způsoby zadávání příkazů: stisknutím jediné klávesy, vypsáním celého příkazu a nebo kombinovaný způsob, kdy pokud se na začátku řádku stisknutím jakékoliv jiné klávesy kromě mezerníku vypsal příkaz jedinou klávesou. Pokud byl stisknut mezerník, bylo nutné příkaz vypsat po jednotlivých písmenech. Beta BASIC existoval i pro počítače ZX Spectrum 128+/+2. Varianta pro počítače ZX Spectrum +2A/+3 byla také plánována, ale uskutečněna nebyla. Z Beta BASICu vychází SAM BASIC počítače SAM Coupé.