ZX Spectrum

Suoritin ja muisti

Muiden 1980-luvun kotimikrojen tapaan ZX Spectrumin suoritin ja muisti sijaitsivat näppäimistön sisällä; lisäksi tarvittiin kuvaruuduksi televisio ja tallennusvälineeksi c-kasettisoitin tai levyasema. Kone käytti suorittimenaan Zilogin Z80:aa, joka toimi 3,50 tai 3,55 megahertsin nopeudella. Koneen keskusmuistina oli joko 16 tai 48 kilotavua vapaata RAM-muistia sekä järjestelmän/ohjelmointikielen sisältävä 16-kilotavuinen ROM-muisti. 16-kilotavuiseen malliin julkaistiin myös laajennuspaketti.

Näppäimistö ja BASIC

ZX Spectrumin näppäimet olivat kumia, ja niihin oli kirjoitettu BASIC-käskyjä. Käskyjä ei kirjoitettu auki, vaan ne tuotettiin yhdellä napin painalluksella. Kirjoittamiseen huonosti soveltuvat kuminäppäimet korvattiin uudemmissa malleissa kovamuovinäppäimillä (QL, ja huonot näppäimet kumipohjalla). ZX Spectrumille myytiin myös näppäimistökuorta, jonka sisään alkuperäisen koneen saattoi pujottaa.
ZX Spectrumin käyttöjärjestelmänään käyttämä BASIC-ohjelmointikieli sisälsi joitakin erikoisuuksia, joita ei muiden konevalmistajien BASIC-versioissa esiintynyt, esimerkiksi PRINT AT -funktio (joka yhdisti LOCATE- ja PRINT-käskyt) sekä konekielisten sovellusten käynnistämiseen käytetty USR-funktio numeerisella argumentilla. Tyypillinen tapa soveltaa tätä oli joko PRINT USR <numero>, jolloin konekieliohjelma suoritettiin, vastauksena oli Z80-prosessorin BC-rekisterin arvo tai RANDOMIZE USR <numero>, jolloin konekieliohjelma suoritettiin ja sen paluuarvo annettiin merkityksettömänä satunnaislukugeneraattorin siemeneksi, jos sitä koskaan ennen jälleenkäynnistystä yleensäkään tarvittiin.

Grafiikka

Spectrum oli kiinteästi 256x192 pikselin grafiikkatilassa, joka oli periaatteessa kaksivärinen, mutta niin, että nämä kaksi väriä sai määriteltyä erikseen kullekin 8x8 pikselin ruudulle 16 värin kokonaispaletista. Laitteistopohjaisia spritejä tai skrollausta helpottavia ratkaisuja ei ollut. Tämän vuoksi Spectrumin peleissä ei juuri nähty pehmeästi vieriviä värikkäitä taustoja, vaan esimerkiksi tasohyppelypelien maailmat jakautuivat tiukasti erillisiin ruutuihin. Toisaalta Spectrum pystyi käsittelemään näyttöä suoritinpohjaisesti nopeammin kuin vaikkapa Commodore 64, minkä ansiosta esimerkiksi Eliten 3D-vektorigrafiikka oli sillä huomattavasti nopeampaa.

Äänet

Ääniominaisuuksista vastasi 16 ja 48 kilotavun malleissa yksinkertainen PC-speakerin kaltainen pietsokaiutin, jonka rinnalle tosin tuli myöhemmissä malleissa oikea äänipiiri, AY-3-8912. Monet tietokonepelimuusikot saivat kuitenkin Spectrumin sisäiselle kaiuttimelle aikaan varsin uskomattomia tuotoksia. Hyvänä esimerkkinä tästä on Martin Galwayn Commodore 64:n Arkanoid-peliin säveltämän musiikin käännös, joka kuuluu ZX Spectrumilla pelissä Cobra.

Uudemmat versiot

Myöhempiä ZX Spectrum -malleja olivat Spectrum+ (1984), Spectrum 128K (1986), Spectrum +2 (1986), Spectrum +3 (1987) ja Spectrum +2A/+2B (1987). Kaikissa näissä Spectrum+:aa lukuun ottamatta oli 128 kilotavun keskusmuisti, AY-3-8912-äänipiiri ja 3,55 megahertsin suoritin. Nopeammasta suorittimesta johtuen näytön piirtämiseen kuluva prosessoriaika on näillä malleilla hieman vanhempia malleja lyhyempi, joten nk. rasteriefektejä käyttävät ohjelmat eivät suoraan toimi molemmilla. Ohjelmoijan kannalta merkittävää 128k malleissa on myös, että muistipankit 4-7 ovat "kiistanalaista" (engl. contended) muistia ja jakavat yli kolmasosan kellotaajuudestaan näyttöpiirin kanssa. Tämän vuoksi sieltä lukemiseen tai sinne kirjoittamiseen kuluvaa aikaa ei voi täysin ennakoida ja ainoastaan ensimmäiset 64 kilotavua ovat järkevästi käytettävissä aikakriittisiin operaatioihin.

Kloonit

Spectrumin yksinkertaisen rakenteen vuoksi sen pohjalta luotiin useita erilaisia klooneja etenkin Itä-Euroopan maissa. Tunnetuimpia itäklooneja ovat venäläiset Pentagon ja Scorpion sekä tšekkiläinen Didaktik M. Pääasiassa harrastajapohjalta tuotetut Spectrum-kloonit olivatkin entisessä Neuvostoliitossa suosituimpia 8-bittisiä kotitietokoneita ja jotakuinkin samassa asemassa kuin Commodore 64 oli länsimaissa. Laitteiden suosio jatkui vielä pitkälle 1990-luvulle, ja muutamia malleja valmistetaan vieläkin. Suuri osa uusista Spectrum-demoista on venäläistä tekoa ja tarkoitettu Pentagon 128 -laitteelle, mistä johtuen ne eivät useinkaan toimi alkuperäisissä Spectrumeissa.