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Sinclair ZX Spectrum

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En esta ocasión vamos a hablar del “primer” ordenador de “casa” con el que pasábamos horas con sencillos juegos de gráficos simples, el Sinclair ZX Spectrum, concretamente el 48k.

El Sinclair ZX Spectrum es un ordenador de 8 bits basado en el microprocesador Zilog Z80A que salió al mercado el 23 de abril de 1982.
En Europa, el Sinclair ZX Spectrum fue uno de los microordenadores domésticos más populares de los años 1980.

El ZX Spectrum 48K se distribuyó oficialmente en España en 1984, y comenzó a venderse en grandes almacenes como Galerías y El Corte Inglés, en tiendas de electrodomésticos, y a anunciarse en la tele, a un precio que rondaba las 45.000 pesetas (250€). Fue el regalo de Reyes para muchos jóvenes esas Navidades, y el primer contacto con los ordenadores y los videojuegos para millones de personas de la primera generación de usuarios domésticos. En apenas dos o tres años, el ZX Spectrum vendió más de un millón de unidades en nuestro país. La informática doméstica, entendida como una actividad cotidiana y masiva, había comenzado.
Su diseño compacto encumbró a miles de aficionados a la informática y los videojuegos. Hoy día se siguen jugando a esos juegos con emuladores. Sigue habiendo much@s fans que coleccionan e intercambian juegos, sobre todo los nacidos en las décadas de los 70 y 80.

Características
Las características del ZX Spectrum original incluían:
Microprocesador Zilog Z80A a 3,5 MHz (bus de datos de 8 bits y bus de direcciones de 16 bits). Acompañando al procesador principal estaba la ULA (Uncommitted Logic Array), encargada de realizar funciones auxiliares.
Dos configuraciones de RAM con 16 kB o 48 kB.
Estos 16 kB de ROM incluían un intérprete del lenguaje BASIC SINCLAIR desarrollado para Sinclair y que era una evolución del que ya desarrollaran para dos anteriores máquinas comerciales de la marca, el ZX80 y el ZX81. En la misma zona de memoria también estaba el juego de caracteres ASCII que utilizaba la máquina por defecto y una zona reservada justo antes de la memoria de pantalla, ideal para EPROMs que se podían conectar en el slot trasero.
Teclado de caucho integrado en el ordenador en el modelo de 16 kB y en la primera versión de 48 kB. El teclado de caucho original oprimía dos membranas con pistas conductoras que servían para detectar la presión. La membrana del ZX Spectrum Plus tenía 3, esta tercera capa amplia las teclas utilizando la presión de 2 contactos al mismo tiempo, para generar por ejemplo las comillas, estas en el Spectrum 48K se realiza pulsando SYMBOL SHIFT y P (en el Plus también se podía realizar de la misma forma).
Sistema de almacenamiento en cinta casete de audio común. Se accedía a los datos a una velocidad de 1.500 bit/s de media. Un juego de 48 kB tardaba como media algo menos de 4 minutos en cargar. Había juegos que usaban su propio sistema de carga, denominado «turbo», a mayor velocidad que la estándar del sistema operativo en ROM, aunque ligeramente más propensos a producir errores de carga.

Casi todas las decisiones de diseño se basaban en reducir costes, para mantener el precio lo más bajo posible. Años más tarde se desarrolló una nueva carcasa, que consistía en un teclado mejorado con teclas duras y 4 capas de membrana, para permitir la pulsación de dos teclas de función en una sola, y la carcasa más profesional, con bordes cuadrados en lugar de redondeados, que llevó el nombre de ZX Spectrum + (ZX Spectrum Plus). Este desarrollo también se vendió como actualización y solía incluirse junto con una ampliación de memoria para los Spectrum de 16 kB, que añadía un botón de reset y una mejor ventilación.
El diseño del ordenador estaba muy optimizado y exprimía sus “pequeñas” posibilidades al máximo. Todas estas características convertían al ZX Spectrum en un equipo muy asequible y versátil, consiguiendo acercar la microinformática a un elevado número de personas.

Sistema gráfico

Capaz de mostrar una matriz de 256×192 pixeles, con una resolución de color de únicamente de 32×24, por lo que grupos de 8×8 píxeles compartían información de color.
Dicha información de color o atributos consistían en: Color de fondo o paper, color de tinta o ink, atributo de brillo, y un atributo flash.
El color de fondo se aplica a los pixels 0, y el color de tinta que se aplica a los pixels 1, pudiendo seleccionarse cada uno entre siete colores.
El atributo brillo aumentaba el brillo de los colores (excepto el negro, que no variaba), por lo que en pantalla podían mostrarse en total hasta 15 colores (siete por dos niveles de brillo, más el negro)
El atributo flash hacía que los dos atributos de color fondo/tinta se intercambiasen varias veces por segundo, dando un efecto de parpadeo.
Así, tenemos 256×192 = 49152 bits = 6144 bytes destinados al bitmap (2048 bytes para cada tercio de pantalla) y 32×24 = 768 bytes dedicados al color, brillo, y flash, totalizando un total de 6912 bytes.
El problema de tener distintas resoluciones para el bitmap y el color obligaba a los programadores de juegos, especialmente durante las últimas etapas de vigencia del ordenador, a adoptar soluciones ingeniosas para minimizar las colisiones entre colores, fenómeno conocido como «attribute clash» en el mundo anglosajón. Esto era debido a que el ZX-Spectrum no fue concebido en origen como una máquina de videojuegos. Si bien el «attribute clash» permitía reducir el tamaño necesario para vídeo a 6,75 kB, esto hacía que algunos de los gráficos mostrados tuvieran una apariencia de poca calidad si el diseño no era minucioso.

Historia y evolución
El hardware fue diseñado por Richard Altwasser y la carcasa y apariencia es un diseño de Rick Dickinson fallecido en 2018. El software (firmware de la ROM), así como el profuso manual de instrucciones fue obra de Steve Vickers. Todos ellos habían participado en el diseño de los modelos anteriores de Sinclair, el ZX80 y el ZX81.
En abril de 1982 aparecieron dos modelos: uno con 16 Kb (ampliable a 48 Kb) y otro con 48 Kb de fábrica. Con imagen en color y con un sonido muy correcto, destacaba su pequeño tamaño y su teclado con teclas de goma dura que mantenía la tradicional forma de los modelos anteriores de presentar palabras completas con pulsaciones.
Con un precio ajustado, sobre todo comparado con los modelos de la competencia en el momento, los pedidos se dispararon y Sinclair y la empresa ensambladora de la máquina, no daba abasto. En julio de 1982 Clive Sinclair hizo una disculpa pública en los medios de comunicación y se comprometió a tener los pedidos entregados en septiembre de ese mismo año y así fue.
En marzo de 1983 ya se habían vendido más de 200.000 unidades del ZX-Spectrum, y el mercado de los videojuegos domésticos se había convertido en un rentable fenómeno a nivel mundial. Sinclair Research Ltd. se convirtió en apenas unos meses en una de las compañías del sector más sólidas y con más valor del momento.

Periféricos
Con el paso de los años fueron apareciendo diversos periféricos, como por ejemplo dispositivos de almacenamiento propios, interfaces de disco, lápices ópticos, ratones, impresoras o mandos de juego (joysticks) que podían ser conectados directamente por medio de interfaces propias o de terceros que salieron posteriormente al mercado.

Software
El software del ZX Spectrum se compone actualmente de más de 20.000 títulos. A pesar de que el hardware del ZX Spectrum imponía unos límites y restricciones notables, su software era muy diverso, incluyendo muchos lenguajes de programación, entre ellos C, Pascal, Prolog, Modula-2, LISP, o Forth, diversos ensambladores/desensambladores de Z80, compiladores de Sinclair BASIC, extensiones del Sinclair BASIC, programas de bases de datos, procesadores de texto, hojas de cálculo, programas de diseño gráfico, y de modelado 3D y por supuesto lo más utilizado, los videojuegos.

Otros modelos
Sinclair ZX Spectrum +128

El Spectrum +128 fue fabricado en España por Investrónica,la filial de El Corte Inglés de distribución y fabricación de ordenadores, y distribuidora oficial de Sinclair Research. Investrónica también había distribuido bajo marca propia (InvesDisk) un interface de disco junto con el sistema TOS para el ZX Spectrum, desarrollado y comercializado por Timex Computer, la filial de Timex en Portugal. El desarrollo conjunto se realiza en la sede española y es por ello que en 1985 aparece primero en España.
El modelo de 128K podía funcionar en modo 48 KB o 128 KB. La mayoría de los programas comerciales se ejecutaban en el modo 48K, pero en los últimos tiempos aparecieron programas comerciales que eran compatibles con las dos versiones. Incorporaba un chip de sonido AY-3-8912 (el mismo que Timex incluiría en sus modelos de Spectrum unos años antes), además de un pequeño teclado numérico anexo pero independiente, y un editor de textos integrado en el sistema operativo firmware. En la versión inglesa fueron eliminados dicho teclado numérico y el editor de texto, introduciendo en el manejo del sistema operativo un conjunto de menús que mantendrían posteriormente los modelos de Amstrad. Otra característica exclusiva para el mercado español fue el soporte de caracteres españoles, pudiendo mostrar tanto la letra eñe como la apertura de interrogación y exclamación. El principal motivo para este cambio fue una ley que obligaba a que todos los ordenadores que se comercializasen en España pudiesen mostrar dichos caracteres.
Internamente, los 128 KB se dividían en ocho páginas de 16 KB cada una, numeradas de 0 a 7. Los 64 KB de espacio también se dividían en cuatro bloques de 16 KB cada uno.
La única manera de acceder a la memoria RAM por encima de los 64 KB era mediante un «Disco RAM»: un disco simulado sobre la memoria RAM extra que permitía grabar y cargar datos instantáneamente.

Pese a los cambios, mantenía bastante compatibilidad con los hardware periféricos desarrollados para los modelos de 48 KB.
En los juegos, especialmente cuando se ejecutaban en el modo 128, se podía disponer de las mejoras del modelo, como la carga de varias fases en RAM. En el modo de 48 kB únicamente, el mapeado de memoria estaba inhabilitado, por lo que el chip AY-3-8912 se podía seguir utilizando, no así la memoria adicional.
El sistema de gráficos incluía un sistema de doble buffer que permitía seleccionar la memoria de representación lo que posibilitaba cambiar instantáneamente de pantalla permitiendo algunos trucos gráficos, como poder dibujar en la pantalla shadow y mostrarla justo al terminar de dibujarse, sin que se apreciara como se dibujaba progresivamente. Esta característica se podía utilizar para mostrar gráficos con mayor riqueza visual (aumentando la resolución vertical o emulando una mayor paleta gráfica). El empleo de esta característica requería el uso de 13,5 kB de memoria.

El Spectrum fue para muchos el primer ordenador en casa principalmente para jugar. No tenía monitor. Tenía una fuente de alimentación externa y de video para conectar a la TV intercambiando el cable coaxial de antena por el de la señal del ordenador. Por supuesto había que buscar la señal…. no era “plug & play”…

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