Sinclair ZX81
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Der Sinclair ZX81 ist ein Heimcomputer der britischen Firma Sinclair aus dem Jahre 1981, der auf dem ein Jahr zuvor erschienenen Sinclair ZX80 basiert. Er wurde als Fertiggerät und als Bausatz ausgeliefert. In Deutschland betrug der Ladenpreis anfänglich 498,- bzw. 398,- DM. Dies entspricht inflationsbereinigt ca. 450 bzw. 360 EUR (Stand 2006). Er hatte eine Folientastatur und 1 KB Hauptspeicher. Seiner Keilform wegen wurde er von Spöttern Türstopper genannt.
Später gab es Nachbauten des ZX81 in Lizenz von Timex, die als Timex Sinclair 1000 auf den deutschen Markt kamen und bei allkauf vertrieben wurden. Sie kosteten 99 DM und hatten statt 1 KB, 2 KB RAM. Außerdem war die Enter-Taste mit 'RETURN' statt mit 'NEW LINE' beschriftet und die Backspace hieß "DELETE" statt "RUB OUT".
Inhaltsverzeichnis |
[Bearbeiten] Allgemeines
Angetrieben von einem Z80 Mikroprozessor wurde er mittels des damals sehr verbreiteten BASICs programmiert. Dabei waren die Tasten jeweils mit kompletten Befehlen belegt, die durch einen einzigen Tastendruck bzw. durch Tastenkombinationen abgerufen wurden.
Der ZX81 besteht aus lediglich 5 (teilweise auch nur 4) ICs:
- Den oben bereits erwähnten Prozessor Z80 mit 3,5 MHz Taktfrequenz,
- einen 8 kB großen ROM, der unter anderem einen sehr leistungsfähigen BASIC-Interpreter enthält,
- zwei 2114 RAM-Bausteine mit zusammen 1 KB (in der US-Version nur ein 6116 Baustein, dafür aber mit 2 KB, einige Versionen hatten auch nur ein 4118 Baustein mit 1KB) und
- die ULA, auch SCL - Sinclair Computer Logic - genannt, welche die 17 Einzelbausteine des ZX80 in einem ASIC integriert.
Da der Bildaufbau im Gegensatz zu allen anderen Computern von der CPU miterledigt wird, arbeitet der Rechner softwaregesteuert in zwei Geschwindigkeitsmodi:
- Im SLOW-Modus ist die CPU hauptsächlich mit der Darstellung des Bildes auf dem angeschlossenen Fernseher beschäftigt; andere Rechenarbeiten finden nur während der Austastlücke statt. Fast 3/4 der Rechenleistung der Z80-CPU müssen dabei zur Erzeugung des Fernsehsignals aufgewendet werden. Die verbleibende Rechenleistung entspricht umgerechnet der einer mit 900 kHz getakteten Z80-CPU, die sich nicht nebenher um eine Signalgenerierung kümmern muss.
- Im FAST-Modus wird die Bilderzeugung nur durch explizite Anweisung (
INPUT,PAUSE) eingeschaltet. Die CPU kann sich in diesem Modus voll und ganz der Ausführung von Programmen widmen, währenddessen der Fernseher nur ein Störbild vergleichbar der Anzeige beim Laden und Speichern anzeigt. (Dies resultiert aus der Mehrfachverwendung interner Schaltkreise.)
Da der ZX81 werksseitig nur über 1KB RAM verfügt, in dem sowohl Programm- als auch bis zu 768 Byte an Bildschirmdaten Platz finden müssen, wird der Videospeicher dynamisch verwaltet, d.h. er belegt lediglich so viel RAM wie nötig. Dies sind pro Zeile mindestens 1 Byte; werden mehrere Zeichen pro Zeile angezeigt, so wird nur der Speicher bis zur zuletzt belegten Spalte benötigt. Um kostbaren Speicherplatz einzusparen, beschränkten sich daher viele Programme darauf, nur den linken Teil des Bildschirms zu nutzen. War jedoch eine Speichererweiterung angeschlossen, so wurde auf diese Art der "Kompression" verzichtet und pauschal 768 Byte (32x24 Zeichen) für den Videospeicher reserviert. Der ZX81 verfügt eigentlich nur über einen Textmodus, der es aber erlaubt, eine einfache 64x44-Blockgrafik darstellen zu können. Durch entsprechende Programmierung (Herabsetzen des Zeilen-Interrupts und Modifizierung des Zeichenzeigers) ist jedoch auch ein Software-HiRes-Modus mit 256x192 Punkten möglich; in einem nicht erweiterten ZX81 wird hierbei versucht, das darzustellende Muster bestmöglich auf vorhandene ROM-Daten abzubilden, mit einer Hardware-Erweiterung ist auch eine freie Grafikdarstellung möglich. Aufgrund der Art der Bilderzeugung ist der ZX81 in diesem Modus jedoch nochmals um den Faktor 8 langsamer als im normalen Textmodus.
Selbst mit dem aus heutiger Sicht unglaublich kleinen Hauptspeicher von 1 KB war bereits in der Basisversion die Ausführung interessanter Programme möglich: So existierte beispielsweise ein Schach-Programm, welches sich mit lediglich 1 KB RAM begnügte.
Der ZX81 hat auch heute noch viele Freunde, beispielsweise das ZX-Team, welches sich aktiv um die Weiterentwicklung und Pflege dieser trotz aller Einschränkungen hochinteressanten Plattform bemüht.
[Bearbeiten] Schnittstellen und Zubehör
[Bearbeiten] Bildschirm
Der Anschluss eines Monitors an den ZX81 ist nicht möglich. Über eine seitlich angebrachte Cinch-Buchse kann einzig und allein ein Fernseher angeschlossen werden, für den ein entsprechender Hochfrequenzmodulator im Computer fest eingebaut ist. Das war zu damaliger Zeit auch logisch, da im Endverbraucher-Bereich außer der Antennenbuchse kein Eingang am Fernseher üblich war. Der Anschluss eines (F)BAS-Monitors erforderte einen Eingriff in den Computer; hierzu musste das intern vorhandene BAS-Signal über einen Transistor ausgekoppelt werden.
[Bearbeiten] Kassettenrecorder
Diskettenlaufwerke waren für den ZX81 nicht erhältlich, stattdessen wurden handelsübliche Kassettenrekorder mit Audiokassetten als Speichermedien genutzt. Der Kassettenrekorder wurde über die seitlichen Anschlüsse EAR und MIC an den ZX81 angeschlossen. Der Austausch von Programmen auf Kassette war teilweise schwierig: Bekam man ein Programm auf einer Audiokassette von einem anderen User, so musste oftmals der Tonkopf des eigenen Abspielgerätes neu justiert werden, damit die Software erfolgreich geladen werden konnte.
[Bearbeiten] Erweiterungsport
Der ZX81 besaß an der Rückseite einen 44poligen Platinenstecker, an den diverse Geräte sowohl von Sinclair als auch von Fremdanbietern angeschlossen werden konnten. Leider waren die Kontakte dieses Erweiterungsports elektrisch nicht kontaktsicher. Hatte man eine Speichererweiterung oder ein anderes Peripheriegerät angesteckt, hatte dies bei Bewegung oft einen Absturz des ganzen Rechners zur Folge. Unter anderem waren folgende Geräte für den Erweiterungsport verfügbar:
[Bearbeiten] Speichererweiterung
Von Sinclair gab es eine Speichererweiterung auf 16 KB (der interne Speicher wird durch das externe Speichermodul abgeschaltet), von Drittherstellern (z.B. Memotech) auch bis 64 KB; hiervon konnten (ohne Bankswitching) bis zu 56 KB verwendet werden (8 KB benötigt das ROM).
[Bearbeiten] Drucker
Ein Erlebnis der besonderen Art war der Spezialdrucker für metallisiertes Papier: Wenn die Nadeln das Papier erhitzten, kam es mitunter zum sichtbaren Funkenflug, da es sich hierbei um einen Elektro-Erosionsdrucker handelte. Dieser Drucker arbeitete nicht mit einem Druckkopf, sondern mit zwei Nadeln, die sich auf einem fortlaufenden Band zeilenweise über das metallisierte Papier bewegen. Wenn eine Nadel am rechten Papierrand angekommen war, erschien links die zweite Nadel. Gleichzeitig wurde das Papier langsam vorwärts transportiert, so daß die Nadel in der nächsten Zeile begann. An der Stelle, an der ein Punkt erzeugt werden sollte, wurde Strom durch die Nadel hindurchgeschickt. Hierdurch wurde die silberfarbene Metallschicht weg gebrannt und die darunter liegende, schwarz gefärbte Papierschicht sichtbar. Eine Buchstabenzeile benötigte auf diese Weise 9 Zeilen, d.h. 8 Zeilen für das Zeichen selbst und eine Leerzeile. Die horizontale Auflösung betrug dabei maximal 32 Zeichen oder 256 Pixel auf 92 mm Breite. Gegenüber dem damals üblicheren Thermodrucker waren die Ausdrucke des ZX-Printer lichtecht und längerfristig haltbar.
[Bearbeiten] Literatur
- Ekkehard Flögel: Programmieren in BASIC und Maschinencode mit dem ZX 81, Verlag: W. Hofacker, ISBN 3921682932
- H. Brandl, S. Sanver: Das ZX 81 Rom. Komplettes, dokumentiertes Listing des ZX 81, Verlag: Hueber Max GmbH + Co. KG, ISBN 3190082065
- Douglas Hergert: Mein SINCLAIR ZX 81. BASIC Handbuch, Verlag: Sybex-Verlag GmbH, ISBN 3887450280
- Aribert Deckers: Das kleine ZX-Hardwarebuch, ISBN 3891910746
- Trevor Toms: Das ZX 81 Buch, Verlag: Hueber Max GmbH + Co. KG, ISBN 3190082030
