Вячеслав Александрович Алексеев, Владимир Лидовский
Спектры Спектрума
(Клуб электронных игр)
Геннадий ГАРШИН (В.Алексеев)
программист
Владимир ЛИДОВСКИЙ,
студент МГУ
СПЕКТРЫ СПЕКТРУМА
Продолжая осмотр нашей компьютерной выставки ("ТМ" № 2, 3, 6, 12 м 1991 г.), мы наконец-то подошли к залу с экспонатами бытового компьютера Спектрум, который также часто называют по имени его автора и владельца фирмы - Синклером…
В 1976 г. фирма "Зайлог" объявила о создании микропроцессора Z80 (улучшенного аналога восьмиразрядного 8080 фирмы "Интел"), который имел дополнительный набор команд и работал с фантастическим для тех лет быстродействием - тактовая частота 4 МГц. Немного позже Клайв Синклер создают компьютер "для дома, для семьи", подогнав его архитектуру под Z80. Для уменьшения размеров он использовал в схеме заказную БИС SCL (Sinclair Computer Logic) - в ее корпусе "запаковано" до 30-40 микросхем средней степени интеграции.
Новый подход применил и в управлении цветом. Скажем, чтобы достичь разрешения 512х200 точек черно-белого экрана в классической схеме компьютера, необходимо ОЗУ объемом 512х200/8=12800 байт. Добавьте 3 цвета для каждой точки, и эта величина возрастет втрое. Понятно, что прямое управление цветом, яркостью и мерцанием здесь невыгодно. Надо либо ограничивать атрибутику, либо снижать разрешение. Синклер же, учитывая, что символ состоит из 8х8 точек, решил управлять сразу всей матрицей. Другими словами, в конструкции предусматривается выбор цвета фона (3 бита), цвета чернил (3 бита), две градации яркости (1 бит) и признак мерцания (еще 1 бит - итого полный байт памяти) сразу для 64 точек. А следовательно, для каждых 64 бит или 8 байт пиксельной (точечной) области экрана достаточно 1 байта атрибутивной части ОЗУ. Впрочем, до конкретной начинки ПК большинству пользователей совершенно нет дела, лишь бы работало.
Уже в 1980 г. его английская фирма "Синклер", до того производившая микрокалькуляторы и радиоприемники, выпустила партию компьютеров - ZX80, в 1981 г.- мало отличающиеся ZX81 (спустя 4 года их было продано 1,79 млн.). В конце 1982 г. появился первый ZX Spectrum 48k, а через пару лет - ZX Spectrum+ 48k. Они-то и послужили прототипами для многочисленных аппаратных копий - клонов. Главным производителем Синклер-совместимых машин стала американская фирма "ТIМЕХ", выпустившая в 1982 г. аналог ZX81-TIMEX1OOO, а в 1983 г.- Т1МЕХ2048, копию ZX Spectrum 48k, затем же и ТIМЕХ2068, улучшенную модель ZX Spectrum+ 48k. Клоны последнего с 1986 г. делают и в Польше,
Заметим, что вклад Клайва Синклера, которому за развитие компьютерной промышленности Великобритании было присвоено дворянское звание, этим не ограничился. В 1985 г. он приступил к выпуску ZX Spectrum+ 128k. Однако с ней не повезло, и фирму, оказавшуюся на грани банкротства, приобрела быстрорастущая компания ARMSTRAD, которой в 1986 г. были выпущены модели ZX Spectrum +2 и +3. А в конце 80-х уже многие предприятия начали самостоятельно разрабатывать боковые пути общей идеи Спектрума. Наиболее удачными оказались модификации, обозначаемые у нас термином "Синклер-профи". Утеряв программную совместимость со своим предком, клоны Синклер-профи приобрели способность наращивать внутренние возможности до уровня профессиональных машин и обрастать любыми периферийными устройствами.
Компьютер Спектрум быстро завоевал популярность на Западе, но у нас о нем узнали довольно поздно - в конце 80-х, причем победный путь он начал как самоделка. Ведь в техническом отношении его устройство очень простое: с десяток микросхем и несколько прочих деталей, да и обходилось все удовольствие недорого - в 1988 - 1989 гг. Z80 стоил 1 доллар за рубежом или 50 - 60 руб. на "черном рынке" в СССР, примерно столько же и МС SCL. Промышленное же освоение этого компьютера представлялось невозможным: если замена одной SCL 30 - 40 советскими микросхемами еще допускалась (хотя схема и весьма усложнялась), то для Z80 в то время альтернативы не было - в СССР ничего подобного не производили, а валютой для закупки комплектующих заводы и фабрики никогда не располагали.
Лишь с 1990 г. некоторые кооперативы и малые предприятия наладили выпуск аналогов Спектрума: "Москва", "Ленинград", "Синтез" (г.Кишинев), "Балтика" (г. Брест) и многие другие. В них использовалась отечественная элементная база (некоторые содержат даже недавно освоенный аналог Z80 - микропроцессор серии 1810), что неизбежно привело к увеличению размеров компьютера и уменьшению его надежности. Тем не менее Спектрумсовместимые ныне у нас, пожалуй, самые распространенные среди бытовых компьютеров,
Их технические характеристики довольно типичны: ОЗУ от 48 Кб (подавляющая часть моделей) до 128 Кб ("Ленинград-2"), клавиатура - не более 40 клавиш (кроме "Спектра"), возможность оснащения одним-двумя джойстиками (все модели), дисководом (самоделка "Пентагон", "Ленинград"). У некоторых встроен адаптер для подключения прямо в антенное гнездо цветного телевизора ("Дубна", 6-й канал ТВ) - тогда отпадает необходимость переделывать его в видеомонитор (хотя такая доработка и минимальна, но все же!). Что касается программного обеспечения, то здесь следует отметить Бейсик, который "зашит" прямо в ПЗУ и начинает работать сразу после включения. Он управляет чтением программ с магнитофона, их записью, запуском, то есть всеми действиями, которые у классического компьютера выполняет операционная система. Остальные языки - Паскаль, Форт, Си, Пролог - хотя и встречаются среди программных средств владельцев Спектрума, но не пользуются особой популярностью из-за его ограниченных возможностей - небольшая клавиатура, не хватает памяти. Вот игры - другое дело. Счет только самых известных для Спектрума идет на сотни, а в некоторых коллекциях - на тысячи. Практически все они графические, многокрасочные, со звуковым и музыкальным сопровождением. Их можно разделить на несколько категорий: спортивные (Шашки, Шахматы, Теннис, Баскетбол, Каратэ и т.д.); имитационные (Самолет, Зеленые береты, Рейнджер); приключенческие, в том числе с уклоном в историю (Робин Гуд, Варвары), фантастику (Планета Смерти, Френси), военное дело (Русская атака. Бомбардировка), сказочный фольклор (Олли и Лиза, Мерлин); наконец, чисто компьютерные (Тетрис, Пентрис, Болдер, Пакман, Фроггер/Диггер).
Из недостатков Спектрума отметим слабые возможности по расширению конструкции периферийными устройствами. Архитектура этого компьютера выбирает все ресурсы Z80. Ввод дополнительных устройств (дисководы, принтер, наращивание памяти и т.д.) увеличивает нагрузку на него и приводит к сбоям в работе, а попытка встроить дополнительные блоки, разгружающие микропроцессор, влечет необходимость коренной переделки всей схемы (то есть сборка Синклер-профи). Маловато клавиш, каждая из 40 выполняет несколько действий: ввод команды и функции Бейсика, символа (верхний и нижний регистры), графического элемента, управление курсором. При программировании нужно постоянно переключать режимы клавиатуры, что очень неудобно; кроме того, команда, набранная отдельными
