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ZX Spectrum: Especificaciones, modelos y periféricos

Con motivo del 30º aniversario del Speccy, desde las verdes páginas de NoSoloBits queríamos rendirle un modesto homenaje a este ordenador que revolucionó la historia de los videojuegos y que se puede decir que dió un impulso definitivo a la industria de los videojuegos, que una década y media más tarde se convertiría en la industria más importante del sector del ocio, superando al cine y la música de forma amplia.

El ZX Spectrum fue un ordenador personal de 8 bits que vió por primera vez la luz el 23 de abril de 1982 en el Reino Unido, desarrollado por la empresa Sinclair Research Ltd, liderada por Clive Sinclair que a la postre recibió el título de Sir, por su servicio a la industria británica.

El nombre en clave durante su desarrollo fue ZX81 Colour (su antecesor era en blanco y negro) y ZX82. De hecho, para recalcar que disponía de paleta de colores se incluyó una banda en el diseño del ordenador con cuatro de los colores básicos del Spectrum (rojo, azul, amarillo y verde). Durante su vida contó hasta con 8 revisiones, pasando de los 16KB de RAM hasta los 128KB del ZX Spectrum +3 que también sustituyó las cintas por disquettes. Vendió más de 5 millones de unidades en todo el mundo, algo que en aquél entonces era un éxito sin precedentes, y eso sin contar los numerosos clones que aparecieron.

ZX Spectrum

El ZX Spectrum dominó el mercado europeo, especialmente en el Reino Unido, España y Rusia, mientras que el Commodore 64 lo hacía en Estados Unidos y el MSX en Japón. El éxito de esta máquina hizo que proliferaran las compañías dedicadas al desarrollo de software y hardware para la máquina, efectos que perduran hoy en día y que muchos afirman que fue el florecimiento de la industria tecnológica-informática en tierras británicas.

Sin embargo, tuvo una dura competencia con el citado anteriormente Commodore 64, el BBC Microcomputer y el Amstrad CPC, así como con el MSX en otros mercados donde el ZX Spectrum era minoritario. Durante toda su vida se han desarrollado más de 23.000 títulos e, incluso, comunidades de gamers apasionados siguen desarrollando juegos no comerciales, a razón de aproximadamente un centenar cada año.

Hardware

Sin duda alguna, las características técnicas del ZX Spectrum hoy en día nos parecerían irrisorias, pero en aquél entonces óbviamente no lo eran. El ordenador disponía de un procesador Zilog Z80A a 3.5 MHz (o un NEC D780C-1, muy popular entre los clones). El modelo original disponía de 16KB o 48KB de RAM. El encargado del desarrollo del hardware fue Richard Altwasser y el del diseño Rick Dickinson.

La salida de video se hacía a través de un modulador de radio frecuencia diseñado para su uso con las televisiones de aquella época, para mostrar una paleta de colores simple. El texto podía ser mostrado usando 32 columnas x 24 filas utilizando el set de caracteres propios de la máquina o utilizando algunos definidos por ciertas aplicaciones, con una paleta de 15 shades: siete colores con dos niveles de brillo más el negro.

Ejemplo de placa base del ZX Spectrum

Respecto a la resolución utilizaba una de 256x192 con la misma limitación de colores. Para ahorrar la escasa memoria (en aquél entonces la RAM era carísima) los colores eran guardados aparte del mapa de píxels, en baja resolución, en una rejilla de 32x24, que correspondía a las celdas de los caracteres.

Un recurso muy utilizado en la época fueron los atributos ("attribute" en inglés"), consistentes en un color para el primer plano y otro para el fondo, un nivel de brillo (normal o brillante) y un flag de flashing, que cambiaba un color por otro en intervalos regulares. Esto se utilizaba principalmente para realizar efectos que provocó no pocos quebraderos de cabeza, como el conocido attribute clash, ya que existía una cierta limitación en el ZX Spectrum y era que las celdas de 8x8 píxels debían compartir el mismo color. Otros ordenadores de la época, como el Amstrad CPC o el Commodore 64 no adolecían de este defecto.

En la posterior imagen podemos ver como los personajes son dibujados en dos colores:

Attribute clash en ZX Spectrum

El sonido era producido por un beeper de la propia máquina. Era capaz de producir sonidos mediante un canal con 10 octavas. La máquina también incluía un bus de expansión y un puerto de entrada/salida de 3.5mm para conectar un reproductor de cassete para leer y grabar programas y datos. En las revisiones lanzadas por Amstrad la pletina venía incorporada.

Firmware

El intérprete de Basic de Sinclair estaba almacenado en una ROM (junto a rutinas fundamentales del sistema) y fue escrito por Steve Vickers de la compañía Nine Tiles Ltd. Debido a que el lenguaje BASIC era el propio de estos sistemas, las teclas del teclado estaban marcadas con las palabras clave del lenguaje, por ejemplo, en la letra G ponía el comando GOTO.

El intérprete era el mismo utilizado para el ZX81, su antecesor, pero al que se le añadieron muchas mejoras para hacerlo más sencillo. Por otra parte, el set de caracteres fue ampliado respecto a su antecesor, incluyendo letras minúsculas. También incluía comandos para el sonido y la imagen así como la posibilidad de poner lineas de código multilinea.

La interfaz de comunicación con el cassette era mucho más avanzada, permitiendo una grabación y lectura mucho más veloz (hasta cuatro veces) y de forma más fiable.

Modelos de Sinclair Research

ZX Spectrum 16KB/48KB

Fue el modelo original (el de la foto al principio del artículo), recordado especialmente por su teclado de goma, su reducido tamaño y su banda arcoiris en el lado derecho del teclado. No en vano, en España fue conocido como "el gomas". Salió al mercado en dos sabores, uno con 16KB de RAM por 125£ y el otro con 48KB por 175£, aunque posteriormente los precios fueron reducidos a 99£ y 129£ respectivamente.

Los poseedores del modelo de 16KB de primera hornada podían comprar una expansión de 32 KB de RAM, a través de una "placa hija" (daughterboard) que se acoplaba a la placa madre o base (motherboard). Revisiones posteriores permitían la ampliación a través de 8 chips de RAM dinámica y chips TTL (transistor-transistor logic). Ambas máquinas incluían una ROM de 16KB.

La primera hornada que comentábamos anteriormente, conocida como "Issue 1", podía distinguirse de las siguientes debido al color gris oscuro de sus teclas, mientras que en las revisiones eran de un gris azulado.

Todos los modelos de Sinclair disponían de un conector de entrada/salida de audio y necesitaban de la conexión del reproductor de cassettes. El socket de audio se podía utilizar para conectar unos cascos o un amplificador de sonido, aunque éste último no desactivaba el speaker.

ZX Spectrum+

ZX Spectrum+

El desarrollo de este modelo se inició en el junio de 1984, más de dos años después de la versión original, y fue lanzado al mercado en el octubre del mismo año. Su nombre en clave fue TB y salió de partida con 48KB de RAM, un procesador Motorola 68008 a 7.5 MHz y un botón de reset. Electrónicamente fue idéntico a su antecesor, incluso era posible intercambiar las placas base de una carcasa a la otra, es más, llegó a aparecer un kit de conversión para las máquinas antiguas.

Su precio fue de 179.95£ y dobló en ventas a su antecesor. Sin embargo, los distribuidores se quejaron de un porcentaje de problemas de hardware del 30%, respecto al 5-6% de su versión anterior.

ZX Spectrum 128

ZX Spectrum 128

Sinclair desarrolló el ZX Spectrum 128 (cuyo nombre en clave fue Derby) junto a la distribuidora española Investrónica, quienes ya ayudaron a adaptar el ZX Spectrum+ al mercado español tras la imposición por parte del gobierno de una tasa que grababa los ordenadores con 64KB de RAM o menos y una ley que obligaba a que los ordenadores vendidos en territorio nacional incorporaran el alfabeto español (principalmente la Ñ y algunas acentuaciones) y que mostraran los errores en español en lugar del habitual inglés.

La apariencia del ZX Spectrum 128 era muy similar a la de su antecesor, con la excepción de un disipador de calor mayor debido al regulador de voltaje 7805 incorporado en la parte derecha de la carcasa.

Algunas características incluídas fueron el chip de audio AY-3-8912 de tres canales, compatibilidad para MIDI, puerto serie RS-232, un puerto para monitores RGB, 32KB de ROM incluyendo un editor de BASIC mejorado y un keypad externo.

El ordenador fue presentado y lanzado en septiembre de 1985 en España, durante la celebración del SIMO '85, a un precio de 44.250 pesetas. Debido al número de unidades no vendidas del ZX Spectrum+, en el Reino Unido se esperaron hasta enero de 1986 para hacer el lanzamiento, a un precio de 179.95£, con la diferencia que no se incluía el keypad externo.

El procesador Z80 utilizado tenía un bus de direcciones de 16 bits, que implicaba que únicamente 64KB de memoria podían ser direccionadas directamente. Para redireccionar el resto de memoria se utilizaron técnicas de bank switching de las que no entraremos en detalle.

El nuevo chip de sonido y el soporte para MIDI fueron incluidos en el intérprete de BASIC a través del comando PLAY, mientras que hubo otro comando llamado SPECTRUM para cambiar al modo 48KB de sus antecesores y dejar el programa intacto para funcionar sin ningún tipo de problemas en esta nueva versión.

El ZX Spectrum 128 no tenía speaker interna sino que el sonido era reproducio por los altavoces de la propia televisión.

Como dato curioso cabe decir que el logo de "128K" en el mercado español fue blanco mientras que en el británico fue rojo.

Modelos de Amstrad

A pesar de todo, la compañía Sinclair Research tuvo problemas económicos allá por el año 1986. Tras un intento frustrado de venta al magnate Robert Maxwell, Amstrad entró en escena comprando los derechos de la marca Spectrum así como el uso de la tecnología, pero sin entrar en el accionariado de Sinclair.

ZX Spectrum 2+

ZX Spectrum +2

Fue el primer Spectrum de Amstrad con un característico color gris y un teclado de muelles, dos puertos para joysticks y una pletina de cassette incorporada llamada Datacorder. En el resto de especificaciones era idéntico al ZX Spectrum 128, aunque ciertos cambios menores en la ROM como el mensaje de copyright de Amstrad o la opción "Tape Test" de la ventana principal provocaron ciertas incompatibilidades con algunas aplicaciones que accedían a estas rutinas directamente utilizando una dirección de memoria fija. Los costes de producción bajaron por lo que el precio de venta al público también, llegando a venderse por 139£.

Un caso llamativo era que el teclado ya no incluía los comandos del lenguaje BASIC como en los modelos de Sinclair, exceptuando los comandos LOAD, CODE y RUN.

El transformador era idéntico al del ZX Spectrum+ y ZX Spectrum 128, pero también en color gris.

ZX Spectrum +2A

ZX Spectrum +2A

El ZX Spectrum +2A (placa base AMSTRAD Z70830) era esencialmente un ZX Spectrum +3 preparado para utilizar la pletina incorporada "datacorder" o bien conectar una disquetera externa. En este caso, el sistema operativo cambiaba el entorno para el +2A por el +3.

El alimentador del +2A y el +3 eran idénticos, solo cambiaba el nombre del modelo escrito en la carcasa.

ZX Spectrum +2B

Fue un modelo efímero y poco distribuído. Básicamente incluía una mejora en la seña de salida del audio para resolver ciertos problemas de clipping (un tipo de distorsión).

Sin embargo, la placabase del +2B (Amstrad Z70833) no incluída soporte para la inclusión de una disquetera externa.

ZX Spectrum +3

ZX Spectrum +2A

Como hemos comentado anteriormente era muy parecido al +2A, pero en lugar de traer una pletina incorporada era una disquetera y el color de la carcasa era negro. Fue lanzado en 1987 a un precio de 249£ reducido posteriormente a 199£. Fue el único Spectrum capaz de ejecutar el sistema operativo CP/M de Digital Research sin hardware adicional.

Se incluyeron dos ROMs de 16KB, una de ellas para incluir una versión modificada del AMSDOS, llamada +3DOS.

Algunos cambios a nivel electrónico y de circuíteria provocaron algunas incompatibilidades software de las que no entraremos en detalle.

Su producción fue interrumpida en diciembre de 1990.

Clones

En aquellos tiempos pretéritos de la informática y la electrónica no era de extrañar que aparecieran clones no oficiales de ciertas máquinas, como pasaría con la NES. El Spectrum no se libró de esta práctica y aunque aparecieron clones oficiales como los desarrollados por Timex, quienes mejoraron ciertas características del ZX Spectrum pero introdujeron muchas incompatibilidades. Algunas de estas mejoras hardware fueron incorporadas en las revisiones que Sinclair Research lanzó posteriormente.

Timex Sinclair 2068

En el Reino Unido la empresa Miles Gordon Technology (MGT), quienes vendían periféricos para el ZX Spectrum, lanzaron un clon llamado SAM Coupé, como potencial sucesor del Spectrum y una elevada compatibilidad software. Sin embargo, llegó al mercado muy tarde, cuando el Commodore Amiga y el Atari ST habían desplazado ya a los Spectrum, dejando a la compañía MGT en quiebra.

Didaktik M

Se produjeron más de 50 clones del ZX Spectrum, principalmente en la Europa del Este, la Unión Soviética y la India, aunque también llegó a aparecer alguno por Sudamérica.

Periféricos

ZX Printer

ZX Printer

Esta impresora fue lanzada en el 1981 para el ZX81 a un precio de 49.95£. Su sistema de impresión hoy en día está obsoleto, pero resulta cuanto menos curioso. Utilizaba un tipo de papel especial con fondo negro pero recubierto de una capa de óxido de aluminio grisácea. Al imantar eléctricamente el aluminio dejaba al descubierto el fondo negro, dando asi forma a lo que se quería imprimir. La resolución de impresión era la misma que la de la pantalla, es decir, 256 píxels o 32 carácteres.

ZX Interface 1

ZX Interface 1

Periférico lanzado en 1983 y pensado originalmente para su uso en la escuela, debido a que proporcionaba una red local (LAN). También incorporaba conexión hasta para ocho ZX Microdrive, una pletina de carga rápida que en ocasiones resultaba poco fiable, un puerto serie RS-232 y una ROM adicional de 8KB.

ZX Interface 2

ZX Interface 2

Periférico aparecido en septiembre de 1983 que incorporaba dos puertos para joystick, aunque no eran compatibles con la popular interface de Kempston, ni los juegos lanzados anteriormente a esta Interface no eran compatibles. También incorporaba un slot para un cartucho ROM, que ofrecía cargas de software instantáneas, aunque a efectos prácticos fue completamente inútil, ya que sólo aparecieron 10 juegos en cartucho, a un precio que en muchas ocasiones dobló al de la edición en cinta de cassette.

ZX Microdrive

ZX Microdrive y cartucho

Este periférico utilizaba un tipo de almacenamiento magnético similar al de las cintas de cassette habituales, pero ofrecía una mayor velocidad de grabado/cargado, aunque muchas veces se criticó su poca fiabilidad y, por si fuera poco, necesitaba obligatoriamente el ZX Interface 1, por lo que suponia 100£ de inversión, 50 por periférico.

Kempston Interface

Kempston Interface

Este periférico fue de los más populares para el ZX Spectrum. Su función era permitir la conexión de joysticks, basandose en el standard de facto definido por el Atari 2600.

Otros periféricos

Servicio viewdata

La miríada de periféricos no acabó en los anteriormente comentados. Aparecieron de todo tipo, a saber: el Currah Microspeech Unit para la sintetización de voz, digitalizadores faciales, expansiones de RAM, el Cheetah Marketing SpecDrum (una batería para tocar), el Multiface que permitía hacer capturas de pantalla así como el desensamblaje de código. Aparecieron también multitud de teclados y disqueteras.

Mención aparte merece el modem VTX5000 de Prism Micro Products, que se conectaba a un servicio viewdata de pago ofrecido por Telemap Group Ltd. El viewdata era una tecnología desarrollada por Videotex que ofrecía información a sus usuarios, en pocas palabras, un Internet prehistórico.

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