ZX Spectrum

ZX Spectrum
Typ	Heimcomputer
Hersteller	Sinclair Research Ltd.
Neupreis	698 DM
Erscheinungsjahr	1982
Produktionsende	1992
Prozessor	Z80 @ 3,5 MHz
Speicher	16 bis 128 KByte
OS	Sinclair-BASIC
Sonstiges	Vorgänger: ZX81

Der ZX Spectrum (Spitzname: Speccy) ist ein 8-Bit Heimcomputer, der in den 1980er Jahren, besonders in Großbritannien, sehr erfolgreich war. Auch hierzulande hatte der Computer eine große Anhängerschaft. Er wurde in der Ursprungsversion von 1982 bis 1985 produziert. Nach der Übernahme der Computersparte von Sinclair durch die Firma Amstrad 1986 entstanden weitere, kompatible Spectrum-Versionen. Insgesamt wurden weltweit bis zur Produktionseinstellung ca. 5 Millionen ZX Spectrum aller Versionen verkauft.

Modelle

Der ZX Spectrum wurde von der Firma Sinclair ab 1982 produziert und ist der direkte Nachfolger des ZX81. Auf diesem wiederum basieren der Spectrum+ bzw. Spectrum Plus (mit 48 KByte Arbeitsspeicher), sowie die Weiterentwicklung Spectrum 128 (mit 128 KByte Arbeitsspeicher und 3-Kanal-Soundchip).
1986 wurde die Firma Sinclair nach dem Scheitern des Sinclair QL durch den Konkurrenten Amstrad aufgekauft. Danach erschienen noch die Computer Spectrum +2/+2A (mit eingebautem Kassettenlaufwerk) und Spectrum +3 (mit eingebautem 3"-Diskettenlaufwerk).

Ab 1981 wurde der Spectrum-Vorläufer ZX81 in den Produktionsstätten der Firma Timex in den USA in Auftragsarbeit für Sinclair gebaut. Da 1983 zeitweise die Fertigung nicht ausgelastet war, produzierte die Firma Timex ohne Lizenz für den US-Markt ZX81 unter eigenem Namen, die Modelle TS1500 und TS2068 (mit 48 KByte RAM und Steckmoduleinschub) und verkaufte diese zu einem günstigeren Preis als das Originalmodell. Das daraus resultierende Schlichtungsverfahren vor Gericht zwischen Timex und Sinclair hatte zur Folge, dass der ZX81 und der Spectrum auch in den USA an Bekanntheit gewannen, sodass ab Anfang 1984 die Produktionsstätten von Timex wieder ausgelastet waren. Sinclair expandierte und gründete im Sommer 1984 in Deutschland eine Niederlassung in Frankfurt und eine eigene Produktionsstätte bei Bad Homburg. Ebenfalls musste in den USA eine eigene Niederlassung gegründet werden, da die Firma Timex sich Ende 1984 aus dem Computermarkt zurückzog.

Aufbau

Hauptplatine ZX Spectrum 48K

Der ZX Spectrum ist wie der C64 ein Tastencomputer, jedoch mit relativ kleinen Abmessungen (24×15 cm), einer Hartgummitastatur und weniger Schnittstellen ausgestattet:

• Auf der Rückseite: Expansionsport, Kassettenport für den Anschluss eines Kassettenlaufwerks (MIC/EAR), TV-Anschluss (UHF/VHF-Modulator), Stromanschluss (9 V DC mit 1,4 A)
• Prozessor: Z80A (Zilog) mit 3,5 MHz Takt
• Speicher: 16 KByte ($4000-$7FFF) oder 48 KByte ($4000-$FFFF). Die 16-KByte-Modelle sind aufrüstbar.
• ROM: 16 KByte ($0-$3FFF)
  • Zeichensatz ASCII 32-127 ($3D00-$3FFF) + 21 UDG (User-Defined Graphics)
  • ZX BASIC (ca. 40 bzw. 8 KByte unter BASIC nutzbar)
  • "Floating Point Calculator"
• Grafik: Eigenentwicklung (Ferranti ULA) (PAL/NTSC-Version)
  • Einziger Modus ist der Grafikmodus mit 256×192 Pixel, angeordnet in 32 (Spalten) × 24 (Zeilen) Farbzonen von 8×8 Pixel, entsprechend einem Schriftzeichen. Jede Farbzone kann aus 8 Zeichen- und Hintergrundfarben wählen, sowie BRIGHT (veränderte Gesamthelligkeit) und/oder FLASH (regelmäßiges Vertauschen der Zeichen- und Hintergrundfarbe) festlegen. So kann ohne Einschränkungen Groß-, Kleinschrift, Grafikzeichen und Grafik nebeneinander kombiniert und dargestellt werden. Durch BRIGHT sind bis zu insgesamt 15 Farben darstellbar.
  • $4000-$57FF Matrix
  • $5800-$5AFF Farben
• Sound: 1-Bit-Ausgang, Ausgabe über eingebauten Lautsprecher (oder externen Lautsprecher an "EAR" anschließen). 1 Stimme (Rechteckwelle) mit 5 Oktaven per BASIC-Befehl verfügbar; Programmverarbeitung pausiert während Tonausgabe, da es keinen Interrupt-Timer gibt und Sound-Timing daher nur durch entsprechend lange Warteschleifen möglich ist.
• Tastatur: 40 Tasten (QWERTY), die mehrfach (maximal mit bis zu 6 Funktionen) belegt sind, u.a. mit BASIC-Befehlen
• Anschlüsse: Netzstrom (9 V Gleichspannung, C16-Netzteil nutzbar, negativer Pol innen!), RF-Videoausgang für Antennenbuchse des TV, Kassetteneingang "EAR" und -ausgang "MIC" (beide sind eigentlich Ein- und Ausgang, unterscheiden sich nur im Spannungslevel), 1 großer Platinenstecker mit allen wichtigen Bussignalen (dort werden über ein Interface auch Joysticks oder Microdrives angeschlossen).
• Sonstiges: ULA (Uncommitted Logic Area) zum Steuern der Ein- und Ausgabe, optional kann CP/M als Betriebssystem genutzt werden (nur in den 128K und höheren Versionen, da CP/M RAM ab Adresse 0 erfordert; der Ur-Spectrum hatte dort jedoch nur ROM).

Zubehör

Microdrive-Kassetten mit Sinclair QL Programmen

Wegen der eher spartanischen Ausstattung des ZX Spectrum existierte eine umfangreiche Palette an Zubehör sowohl von Sinclair selbst, als auch von weiteren Anbietern:

• Um Joysticks oder ein Diskettenlaufwerk anzuschließen, wurden von Sinclair Schnittstellenerweiterungen zum Nachrüsten angeboten. Interessant waren das Interface 1 mit Anschlüssen für RS232, Microdrives und Netzwerk inklusive zusätzlicher Befehle (MDOS) auf einem 8-KByte-ROM zur Schnittstellensteuerung oder das Interface 2 mit Joystickports (9-polig, analog wie beim C64) und Steckmodulschacht.
  Von Drittanbietern gab es weitere Schnittstellenerweiterungen. Die bekannteste hiervon war das Joystick-Interface der Firma Kempston, welches sich als Standard etablierte und von den meisten Spielprogrammen unterstützt wurde.
• Weiterhin gab es Erweiterungen für eine bessere Soundausgabe z.B. für 3-Kanal-Ton und MIDI.
• Das Microdrive hatte als Bandlaufwerk Datenträger in Form von Endloskassetten mit einer Speicherkapazität von 96 KByte. Theoretisch konnten bis zu acht Microdrives an das Interface 1 angeschlossen werden.
• Von mehreren Herstellern, auch in Deutschland, wurden alternative Tastaturen zum Ersatz der minderwertigen Gummitastatur angeboten. Diese reichten von einfachen, überzustülpenden Plastikkappen für die Originaltasten bis hin zu Komplettgehäusen mit integrierter Schreibmaschinentastatur, in welche die Hauptplatine des Spectrum 16K/48K eingebaut werden konnte.

Erste Schritte

Im Lieferumfang enthalten waren ein 36 Seiten starkes Einführungsbuch und ein 31 Kapitel starkes BASIC-Handbuch, in welchem auch einige Hardwaredetails (wie Zeichensatz, Speicherbelegung) erläutert sind.

Versionen

ZX Spectrum 16/48K

Sinclair ZX Spectrum

Im ersten Produktionsjahr 1982 hatte der Käufer die Wahl zwischen zwei Versionen des ZX Spectrum, welche sich ausschließlich durch die Speichergröße unterschieden. Die erste, etwas günstigere Version besaß 16 KByte Hauptspeicher, während die zweite Variante über den vollen Speicherausbau von 48 KByte RAM verfügte. Der Spectrum 16K ließ sich nachträglich auf 48 KByte aufrüsten. Ab 1983 entfiel aufgrund der gefallenen Speicherpreise die kleinere Spectrum-Version zugunsten der 48K-Variante.

ZX Spectrum Plus

Sinclair ZX Spectrum+

1985 erschien mit dem Spectrum+ eine leicht verbesserte Ausführung in einem etwas größeren Gehäuse, sowie mit modifizierter Tastatur. Diese besaß nun Hartplastikkappen und war dadurch deutlich besser bedienbar als die Gummitasten der Vorgängermodelle. Da allerdings unter den Plastikkappen nach wie vor eine Gummimatte lag, war der Anschlag der Tasten immer noch ungenau und mit professionellen Tastaturen nicht vergleichbar. Durch das größere Gehäuse konnten zudem auch die Temperaturprobleme, die zuvor im Dauerbetrieb zuweilen auftauchten, beseitigt werden. Als weitere Neuerung erhielt der Spectrum+ einen Reset-Taster.

ZX Spectrum 128

Sinclair ZX Spectrum128

Als Erweiterung der Produktpalette erschien kurz nach dem Spectrum+ noch der Spectrum128. Dieser verfügte neben den mit dem Spectrum+ eingeführten Verbesserungen über einen auf beachtliche 128 KByte vergrößerten Hauptspeicher, sowie einen 3-Kanal Soundchip vom Typ AY-3-8912, welcher u.a. auch im Amstrad CPC, Atari ST oder den MSX-Computern Verwendung fand. An zusätzlichen Schnittstellen waren ein serieller RS232-Anschluss sowie ein RGB-Monitorausgang vorhanden. Der bisher bei allen Spectrum-Varianten verbaute, interne Lautsprecher entfiel. Stattdessen wurde das Tonsignal, wie bei den meisten zeitgenössischen Computern üblich, über das TV-Gerät ausgegeben.
Der zusätzliche Speicher konnte durch den 16-Bit breiten Adressbus des Z80-Prozessors nicht direkt angesprochen werden, sondern nur über das bei damaligen 8-Bit-Computern übliche Bankswitching-Verfahren. Im mittlerweile 32 KByte großen ROM befand sich ein hierfür optimiertes BASIC, welches dem BASIC-Programmierer den zusätzlichen Speicher in Form einer RAM-Disk zur Verfügung stellte.
Aufgrund der doch recht umfangreichen Änderungen im Vergleich zu den Vorgängermodellen enthielt der Spectrum128 einen speziellen Kompatibilitätsmodus, welcher die Ausführbarkeit älterer Software sicherstellen sollte. In diesem Modus musste zugunsten der Programmkompatibilität auf alle zuvor genannten Verbesserungen verzichtet werden. Dennoch war durch die großen Hardwareunterschiede keine 100-prozentige Kompatibilität zu erreichen, und etliche insbesondere neuere Spectrum-Programme, welche intensiven Gebrauch von der vorhandenen Hardware machten, funktionierten auf dem neuen Computer nicht oder nur eingeschränkt.

ZX Spectrum +2

Sinclair ZX Spectrum +2A

Nach dem Verkauf der Computersparte der Firma Sinclair an den Konkurrenten Amstrad 1986 führte dieser die Produktion der Spectrum-Reihe nicht nur fort, sondern ließ diese umgehend weiterentwickeln, um deren Marktchancen zu verbessern. Ergebnis dieser Überarbeitung war zunächst der Spectrum +2, welcher unmittelbar auf dem Spectrum128 basierte. Im Unterschied zu diesem erhielt der Spectrum +2 jedoch ein nochmals deutlich vergrößertes Gehäuse, welches neben einer nun endlich vollwertigen Schreibmaschinentastatur auch ein integriertes Kassettenlaufwerk im Stile des hauseigenen Amstrad CPC464 enthielt. Weiterhin war der neue Spectrum nunmehr mit 2 Joystick-Buchsen ausgestattet. Erstmals bei einem Modell der Spectrum-Reihe war auf den Tasten keine Mehrfachbelegung mehr aufgedruckt. Die bisher übliche BASIC-Programmierung per Befehlseingabe durch jeweils einen einzigen Tastendruck war damit nicht mehr ohne weiteres möglich. Jedoch konnte per Auswahlmenü zwischen der BASIC-Programmierung des Spectrum 48K und jener des Spectrum128 gewechselt werden. Letztere erfolgte wie auf anderen Computern durch normale Tastatureingabe des kompletten Befehls. Natürlich konnten auf diese Weise auch Spectrum 48K-Programme im Spectrum128-Befehlsmodus eingegeben und gespeichert werden. Es wurden drei verschiedene Varianten des Spectrum +2 hergestellt, welche sich sich äußerlich durch die Gehäusefarbe (grau beim +2 bzw. schwarz beim +2A und +2B) und ein anderes Netzteil unterschieden. Die Modelle +2A und +2B verfügten zudem über das Betriebssystem +3DOS des ZX Spectrum +3, das den Betrieb von extern angeschlossenen Diskettenlaufwerken ermöglicht hätte. Das dazu erforderliche Interface-Modul wurde jedoch nie produziert. Bei diesen beiden Modellen war zudem eine Centronics-Schnittstelle vorhanden, über die eine Vielzahl von Druckertypen anderer Hersteller angeschlossen werden konnte.

ZX Spectrum +3

Sinclair ZX Spectrum +3

1987 erschien die finale Version der Spectrum-Baureihe in Gestalt des ZX Spectrum +3. Hauptsächlicher, äußerer Unterschied zum +2 war das statt des Kassettendecks integrierte, Amstrad-typische 3"-Diskettenlaufwerk. Jedoch fanden auch unterhalb der Tastatur tiefgreifende Änderungen statt. So wuchs das verbaute ROM von 32 auf volle 64 KByte. Diese enthielten u.a. das Diskettenbetriebssystem, sowie geänderte und verbesserte Bankswitching-Routinen. Mit deren Hilfe war es nun theoretisch möglich, ohne weitere Änderungen oder Aufrüstungen CP/M auf dem Computer zu nutzen. Allerdings war sämtliche damals verfügbare CP/M-Software ausschließlich auf 5 1/4-Zoll Disketten erhältlich.
Aufgrund der umfangreichen Änderungen am ROM, sowie vor allem der verwendeten Hardware, ergaben sich bei dieser letzten Spectrum-Version die größten Inkompatibilitäten sowohl mit Programmen für die Urversion, als auch solchen für den Spectrum128. Da zusätzlich auch der Expansions-Port geändert worden war, funktionierte ein Großteil des erhältlichen Hardware-Zubehörs wie das beliebte Interface 1 oder die Microdrive-Laufwerke nicht mehr am Spectrum +3. Dennoch war der +3 ein Erfolg, da er durch die höher integrierte und billiger zu produzierende Hardware zu einem sehr günstigen Preis verkauft werden konnte (Einführungspreis 1987: £ 249,- ab 1988 nur noch £ 199,-) und angesichts der mittlerweile guten Ausstattung ein attraktives Angebot darstellte. Geschätzte 15 % aller jemals verkauften ZX Spectrum waren Spectrum +3.

Produktionseinstellung

Nachdem der neue Hausherr Amstrad 1990 die überarbeiteten CPC Plus-Modelle vorstellte, wurde der Spectrum +3 eingestellt, um keine hausinterne Konkurrenz entstehen zu lassen. Der Spectrum +2 wurde hingegen offenbar nicht als Bedrohung für die neue CPC-Generation betrachtet und durfte noch weitere zwei Jahre sein Gnadenbrot fristen. 1992 endete jedoch schließlich mit dessen Produktion die Geschichte eines der erfolgreichsten Computer der 8-Bit Ära. Mit dem letzten Spectrum verabschiedete sich auch der Name Sinclair endgültig aus der Heimcomputerwelt.

Sonstiges

Von der Firma Whitby Computers existierte mit dem Spectrum Simulator für den C64 eine Implementierung für den Commodore 64, mit der mit gewissen Einschränkungen BASIC-Programme des ZX Spectrum auf dem C64 ausgeführt werden konnten.
Weiterhin existieren eine Menge an Emulatoren für den Spectrum für verschiedene Computersysteme, u.a. auch Amiga, Atari, PC (MS-DOS, Windows), Mobiltelfone und Handhelds.

Weblinks

Wikipedia: ZX Spectrum

Wikipedia: ZX Spectrum

• Dokumentationen zum ZX Spectrum
• Emulatoren und weiteres auf World of Spectrum