ZX Spectrum

Sinclair ZX Spectrum on brittiläisen Sir Clive Sinclairin suunnittelema mikrotietokone, joka julkaistiin vuonna 1982. Alun perin koneen nimi oli ZX82, mutta se uudelleennimettiin myöhemmin "Spectrumiksi" (suom. "spektri") koneen väriominaisuuksien korostamiseksi; koneen edeltäjät ZX80 ja ZX81 näyttivät vain mustavalkoista kuvaa.
Tietokonetta myytiin yli viisi miljoonaa kappaletta.
Koneen kehittäjä Sir Clive Sinclair lyötiin ritariksi vuonna 1983 osaltaan ZX Spectrumin ansiosta.
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 3" levykeasema (vain ZX Spectrum +3). 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 ovat kumia ja kirjanmerkkien lisäksi niihin on merkitty BASIC-käskyjä. Käskyjä ei saa kirjoittaa auki, vaan ne pitää tuottaa yhdellä napin painalluksella. Kirjoittamiseen huonosti soveltuvat kuminäppäimet korvattiin Spectrum+ mallissa kovamuovinäppäimillä. ZX Spectrumille myytiin myös näppäimistökuorta, jonka sisään alkuperäisen koneen saattoi pujottaa.
ZX Spectrumin varusohjelman oleva BASIC-ohjelmointikieli sisältää joitakin ominaisuuksia, joita muiden konevalmistajien BASIC-versioissa ei ollut, esimerkiksi PRINT AT -funktio yhdistää LOCATE- ja PRINT-käskyt sekä konekielisten sovellusten käynnistämiseen käytetty USR-funktio numeerisella argumentilla. Tyypillinen tapa soveltaa tätä oli joko PRINT USR &lt;numero&gt;, jolloin konekieliohjelma suoritettiin ja paluuarvo oli Z80-prosessorin BC-rekisterin arvo, tai RANDOMIZE USR &lt;numero&gt;, jolloin konekieliohjelma suoritettiin ja sen paluuarvo annettiin merkityksettömänä satunnaislukugeneraattorin siemeneksi, jos sitä koskaan ennen jälleenkäynnistystä yleensäkään tarvittiin.
Grafiikka.
Spectrum on tarkoitettu muiden kotitietokoneiden tapaan liitettäväksi televisioon. Kuva tuotetaan RF-modulaattorin läpi ja televisio viritetään oikealle kanavalle.
Ruudulle mahtuu 32 merkkiä riville ja 24 riviä tekstiä. Värejä on valittavana 15. Spectrum on kiinteästi 256×192 pikselin grafiikkatilassa, joka oli periaatteessa kaksivärinen, mutta niin, että nämä kaksi väriä sai määriteltyä erikseen kullekin 8×8 pikselin ruudulle 15 värin kokonaispaletista.
Näytön ruutupuskuri vie siten 6144 tavua ja väri-informaatio 768 tavua.
Merkille on erikseen väri (INK) ja taustan väri (PAPER). Värille on varattu 3 bittiä (8 eri väriä), jolla on kaksi kirkkausastetta. Merkin voi lisäksi laittaa vilkkumaan, jolloin edustan ja taustan väri vaihdetaan säännöllisin väliajoin.
Tämä ratkaisu on tehty muistin säästämiseksi; värit on tallennettu eri muistialueelle ja värilohkot vastaavat merkkien sijainteja. Richard Altwasser sai patentin tälle tekniikalle.
Laitteistopohjaisia spritejä tai näytön vieritystä helpottavia ratkaisuja ei ollut. Tämän vuoksi Spectrumin peleissä ei juuri nähty pehmeästi vieriviä värikkäitä taustoja, vaan esimerkiksi tasohyppelypelien maailmat jakautuivat tiukasti erillisiin ruutuihin. Grafiikkapiirin erikoisuuden vuoksi kaikki grafiikka oli suunniteltava tarkasti sen ominaisuuksien ympärille. 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". Myöhemmät demoskene-tuotokset käyttävät yleensä koneen AY-äänipiiriä, mutta 1980-luvulla pelaajat kuulivat Spectrumin äänet yleensä piipperi-kaiuttimesta.
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” () 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 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 edelleen. Suuri osa uusista Spectrum-demoista on venäläistä tekoa ja tarkoitettu "Pentagon 128" -laitteelle, mistä johtuen ne eivät useinkaan toimi alkuperäisissä Spectrumeissa.