ZX Spectrum: дъгата на Sinclair

01Какво ще научиш

• Какво е в Spectrum: процесор, памет, видео, звук — с точните числа.
• Какво прави ULA и защо процесорът му „чака“ в част от паметта.
• Как работи цветът по блокове 8 × 8 и откъде идва attribute clash.
• Как се въвежда Sinclair BASIC и как зарежда касетата.
• Кои игри са добре документирани и какво знаем за тях.
• Как Spectrum стига от Sinclair до Amstrad, в съветските клонинги и днес до Next и емулаторите.

02Преди да започнеш

• Не ти трябват предварителни знания — достатъчно е да знаеш какво са процесор, RAM и пиксел.
• По желание: компютър за емулатора Fuse 🔒 локално — свободен емулатор (вж. сайта му).
• Игрите и ROM файловете имат собственици. Ползвай само софтуер, който имаш право да ползваш.

03Стъпки

1. Машината накратко

   Spectrum е последникът на ZX81. Хардуерът е дело на Richard Altwasser (той проектира ULA и цветния дисплей и получава патент за схемата на цвета), корпусът и гумената клавиатура — на Rick Dickinson, който предлага и дъговите логотипи. Произвежда се в Dundee, Шотландия, от Timex. Защо е важно: цената на 16K модела е значително под тази на основния конкурент, BBC Micro.

   Параметър	ZX Spectrum (16K / 48K)
   Представен	23 април 1982 г., хотел Churchill, Лондон
   Начална цена	£125 (16 KB) · £175 (48 KB) — исторически цени
   Процесор	Zilog Z80 · 3,5 MHz · 8-битов
   ROM	16 KB — Sinclair BASIC и системни рутини
   RAM	16 KB или 48 KB
   Видео	256 × 192 пиксела · 15 цвята (7 цвята на две яркости + черно) · изход към телевизор през RF модулатор
   Звук	1-битов бипър, един канал (команда BEEP)
   Съхранение	Касетофон · 1500 бода
   Продадени	около 5 милиона; над 24 000 софтуерни продукта

   🚚

   Закъснелите поръчки

   Sinclair продава по пощата преди да има стока. Планираното производство е 20 000 бройки месечно, а към юли 1982 чакащите поръчки са 30 000 (40 000 след лятната почивка на завода на Timex). Първите девет месеца се продават 200 000 машини; милионният Spectrum е произведен на 9 декември 1983.

2. ULA и паметта, която се споделя

   ULA (uncommitted logic array) събира на един чип логиката за видео, клавиатура, касета и бипър — затова машината е евтина. При по-късните платки чипът е Ferranti 6C001E; по-ранните ULA (серия 5C) се нагряват повече. ULA и Z80 делят RAM паметта и когато чипът чете картината, процесорът изчаква: областта 0x4000–0x7FFF се нарича „contended“ (със спорен достъп). Програмистите пазят критичния код в останалата памет. Освен картината ULA дава и прекъсването 50 пъти в секунда (PAL), цвета на рамката (бордюра), четенето на клавиатурата и входа/изхода към касетофона (EAR/MIC) — всичко през един порт, FEh.

   Z80 асемблер · бордюр и клавиатура през порт FEhкопирай

   ; цвят на бордюра: долните 3 бита на порт FEh
   LD A,2          ; 2 = червено
   AND 7           ; остави само битовете за цвят
   OUT (0FEh),A    ; изпрати към ULA
   
   ; клавиатура: полуред CAPS SHIFT..V
   LD A,0FEh       ; горният байт на адреса избира полуреда
   IN A,(0FEh)     ; прочети
   AND 00011111b   ; битове 0-4 = клавиши; 0 = натиснат (обърната логика)

   Примерът не е пускан от нас; той следва стандартната карта на порт FEh (ULA).

   ✅

   Правило: 3,5 MHz не значи винаги 3,5 MHz

   Скоростта на Z80 пада при достъп до contended памет. Затова две машини с „еднакъв“ процесор може да пускат една и съща програма с различно време — основна причина емулаторите да моделират ULA точно.
   ⚠️

   Стар хардуер, стари ULA

   При ремонт на оригинални платки ULA често е проблемът. Съществуват съвременни заместители (напр. vLA82 и NebULA) — виж дискусията в „Източници“. Преди да купуваш, прочети за типовете ULA.

3. Цветът по блокове: attribute clash

   Екранът е мрежа 32 × 24 клетки, а във всяка клетка 8 × 8 точки. Картината е една битова карта, а цветът се пази отделно — един атрибут на блок: цвят на мастилото (INK), цвят на хартията (PAPER), яркост и мигане. Всички 64 точки на блока делят тези два цвята. Патентът за тази идея е на Altwasser.

   Част на атрибута	Стойност	Принос към ATTR
   FLASH	0 или 1	+128 при мигане
   BRIGHT	0 или 1	+64 при яркост
   PAPER	0–7	8 × кода на хартията
   INK	0–7	кода на мастилото

   Кодовете на цветовете са 0 черно · 1 синьо · 2 червено · 3 лилаво · 4 зелено · 5 светлосиньо · 6 жълто · 7 бяло. Функцията ATTR връща сумата; ръководството дава пример — мигащ, нормален блок с жълта хартия и синьо мастило дава 128 + 0 + 8 × 6 + 1 = 177. Командата по-долу е точно от ръководството (не е пускана от нас в емулатор) — очакваме 177.

   Sinclair BASIC · провери атрибуткопирай

   PRINT AT 0,0; FLASH 1; PAPER 6; INK 1;" "; ATTR (0,0)

   🎮

   Как игрите го избягват

   Докато спрайтът минава през блок с друг цвят, целият блок променя цвета си — оттам „clash“. Knight Lore прави стаите си едноцветни, като цветът се сменя от стая на стая, „за да избегне attribute clash“. Други игри се движат на стъпки по 8 пиксела или приемат ефекта като стил.

4. Sinclair BASIC и зареждане от касета

   Интерпретаторът на BASIC е във вградените 16 KB ROM и е готов веднага след включване. Клавиатурата е отпечатана с ключови думи: при повечето е достатъчен един клавиш в режим K — например GO TO е на клавиша G, цялата дума е една ключова дума. Останалите се въвеждат след смяна на режима. Dickinson има задача да побере всичките 192 BASIC функции върху 40 физически клавиша — затова клавишите носят по няколко значения.

   Sinclair BASIC · звезда, която тича по екранакопирай

   10 BORDER 0: PAPER 0: INK 7: CLS
   20 LET x=1
   30 PRINT AT 10,x;"*"
   40 PAUSE 5
   50 PRINT AT 10,x;" "
   60 LET x=x+1
   70 IF x>30 THEN LET x=1
   80 GO TO 30

   Програмата е проверена спрямо ръководството, но не е пускана от нас в емулатор; ключовите думи (PRINT, PAUSE, GO TO…) се въвеждат с клавиш, не буква по буква.

   Защо работи така: ред 10 задава цветове и изчиства екрана (CLS прилага новата хартия за целия екран); редове 30–50 рисуват и трият звездата, PAUSE 5 изчаква 5 кадъра, ред 70 връща звездата в началото.

   Касетата. Зареждаш с LOAD "" и натискаш PLAY. Скоростта е 1500 бода — екипът е целял 1000, но е постигнал повече. Като груба оценка: 48 KB при около 190 байта в секунда са няколко минути (пресмятане, не измерване). Ако нещо се обърка, екранът показва съобщението R Tape loading error и започваш отначало.

5. Звукът: бипър и AY

   Оригиналният Spectrum има един бит звук: програмата го включва и изключва, а процесорът е зает само с това, докато трае сигналът. Въпреки това програмисти като Tim Follin правят на това ограничение многогласна музика. Моделите от 128K нагоре добавят тригласния чип AY-3-8912.

6. Игрите

   За Spectrum са издадени над 24 000 софтуерни продукта. Ето дванадесет заглавия с проверени факти.

   Игра	Година · екип	Какво е
   Manic Miner	1983 · Matthew Smith · Bug-Byte	Платформинг: 20 пещери, миньорът Willy; в играта звучи „In the Hall of the Mountain King“, а на заглавния екран — „Синият Дунав“. Според страницата на Smith е писана осем седмици. Версията на Software Projects (28.11.1983) се разпространява най-много.
   Jet Set Willy	09.03.1984 · Software Projects	Продължението, 60 екрана. При излизане е непобедима заради бъгове („The Attic Bug“); защитата е картичка със 180 цветни кода.
   Knight Lore	ноември 1984 · Ultimate Play the Game	Писана от Chris и Tim Stamper с „Filmation“ енджина. Не е първата изометрична игра, но я популяризира; стаите са едноцветни заради attribute clash.
   Head Over Heels	1987 · Ocean · Jon Ritman, Bernie Drummond	Над 300 стаи; Head скача по-високо, Heels тича два пъти по-бързо — комбинираш ги.
   Sabre Wulf	1984 · Ultimate	Приключение в джунгла; продажбите имат противоречиви цифри, затова не ги цитираме.
   Chuckie Egg	1983 · A’n’F · Nigel Alderton	Събиране на яйца, избягване на птици.
   The Hobbit	1982 · Melbourne House (разработена от Beam Software)	Текстово приключение с графика; парсерът „Inglish“ и независими герои (Gandalf се движи сам).
   Dizzy	1987–1992 · The Oliver Twins · Codemasters	Поредица с яйце-герой — над дузина игри (със завръщания — около 22).
   Target: Renegade	1988 · Ocean (етикет Imagine)	Продължение на Renegade, бийт-ем-ъп; не е порт на Double Dragon.
   Daley Thompson’s Decathlon	1984 · Ocean	Спортна игра с бързо натискане на клавиши или джойстик.
   Elite	Firebird (версията за Spectrum)	Braben и Bell; 8 галактики × 256 планети = 2 048 системи. Оригиналът е за BBC Micro (1984).
   Skool Daze / Back to Skool	1984 / 1985 · Microsphere	Симулация на училище — Skool Daze е от 1984, Back to Skool от 1985.

7. Моделите и историята

   Модел	Година · цена	Бележка
   16K / 48K	1982 · £125 / £175	Оригиналът; гумена клавиатура.
   Spectrum+	15.10.1984 · £179	Нов корпус с по-голяма клавиатура.
   Spectrum 128	септември 1985 в Испания (44 250 песети) · януари 1986 във Великобритания £179	„Toast Rack“ (радиаторът на страната); 128 KB, AY-3-8912, MIDI, RS-232. Правен с испанския дистрибутор Investrónica.
   Spectrum +2	1986 · £149	Първият от Amstrad; вграден касетофон „Datacorder“.
   Spectrum +3	1987 · £249, по-късно £199	Вграден 3-инчов флопи диск; единственият модел, който пуска CP/M без добавки.
   ZX Spectrum Next	2017 (кампания) · 2020 (с корпус)	FPGA реплика, съвместима със Spectrum; не е свързана със Sinclair Research.

   Дата	Събитие
   23.04.1982	Представяне на Spectrum — £125 и £175.
   09.12.1983	Произведен е милионният Spectrum.
   15.10.1984	Излиза Spectrum+ за £179.
   септември 1985	Spectrum 128 в Испания с AY звуков чип.
   07.04.1986	Amstrad (Alan Sugar) купува целия компютърен продуктов ред на Sinclair и името „Sinclair“ за £5 млн.
   1987 · 1990	Излиза +3; производството му спира през декември 1990.
   1992	Край на производството на всички модели на Amstrad. Общо Spectrum е продаден в около 5 млн. бройки.
   2017–днес	ZX Spectrum Next: първа кампания в Kickstarter (2017 — £723 390 от 3 113 поддръжници), втора през 2020, трета през юли 2025 (£2 612 335). Дизайнерът Rick Dickinson умира на 24 април 2018 г.; корпусът на Next е негов.

8. Клонинги в съветския блок

   След 1988 г. по бившия СССР се появяват десетки клонинги на Spectrum — има над 50 модела, продавани по афиши и улични сергии. Документацията на Pentagon е свободно разпространявана, а платката му се копира из цялата територия. Примери:

   Клонинг	Година	Какво е
   Leningrad 1	1988	Най-евтиният масов 48K клонинг (проект на Sergey Zonov); Leningrad 2 — 1991.
   Moskva	1988 (48K), 1989 (128K)	Първият масов 48K клонинг в СССР.
   Pentagon	1989 (48K, Vladimir Drozdov)	Клонинг на Spectrum 128; RAM от 48 до 4 096 KB според модела.
   Byte	1989 · до 1995 (Брест)	Масово производство.
   Scorpion ZS-256	1991–1996	Sergey Zonov, Санкт Петербург; 256–1 024 KB.
   ATM Turbo	1991 (Москва)	7 MHz, до 1 024 KB.
   Hobbit	1990 (Ленинград)	Dmitry Mikhailov; освен Sinclair BASIC има CP/M, Forth или LOGO; много бройки отиват в руски училища.

   ⚠️

   България — не можахме да потвърдим

   Не намерихме източник за български клонинги на Spectrum, нито за продажби или популярност у нас. Затова в този урок няма твърдения за България. Свързан факт, който е потвърден: Правец 8D е клонинг на Oric Atmos, а не на Spectrum.

9. Опитай сам: Spectrum в емулатор

   Най-лесният път е Fuse 🔒 локално — безплатен Spectrum емулатор (сайтът му към 01.10.2026 сочи версия 1.10.0). Има и комерсиален Spectaculator с пробен период. Стъпките описваме по принцип; менютата не сме проверявали на живо.

   1. Свали Fuse от официалния му сайт (виж „Източници“).
   2. Избери модел 48K и стартирай. Ще видиш заглавния екран и курсора К.
   3. Въведи програмата със звездата (ключовите думи — с клавиш) и я пусни с RUN.
   4. Опитай примера с ATTR и провери дали получаваш 177.
   ⚠️

   Непроверено на живо

   Не сме пускали емулатор за този урок — затова няма етикет ТЕСТВАНО. Кодът е проверен спрямо ръководството на Sinclair, не е изпълняван.
   ⛔

   Авторски права

   Игрите имат собственици. Не качвай и не разпространявай чужди образи.

04Проверка

Чеклист

• Знам кога е представен Spectrum (23.04.1982), с какъв процесор и колко памет.
• Мога да обясня защо блок 8 × 8 води до attribute clash.
• Мога да пресметна стойност на ATTR от FLASH, BRIGHT, PAPER и INK.
• Знам защо Z80 „чака“ в част от RAM паметта.
• Знам реда: Sinclair → Amstrad (1986) → край на производството (1992) → клонингите и Next.

Тест

05Какво следва

06Източници

1. ZX Spectrum (Wikipedia) — дати, цени, хардуер, модели, продажби, Amstrad.
2. ZX Spectrum Next (Wikipedia) 🔒 локално — характеристики и трите кампании.
3. Rick Dickinson (Wikipedia) — дизайнерът; 24.04.2018.
4. Contended memory (Wikipedia) — 0x4000–0x7FFF и Z80.
5. Ръководство на ZX Spectrum — глава 16, цветове — атрибути, ATTR; глави 1, 2 и прил. B — ключови думи, „R Tape loading error“.
6. Spectrum for Everyone — типове ULA — Ferranti 6C001E; форум — vLA82, NebULA.
7. Клонинги: списък · Pentagon · Scorpion ZS-256 · ATM · Hobbit ·Правец.
8. Игри (Wikipedia): Manic Miner · Matthew Smith · Jet Set Willy · Knight Lore · Head Over Heels · Sabre Wulf · Chuckie Egg · The Hobbit · Dizzy · Target: Renegade · Daley Thompson’s Decathlon · Elite · Skool Daze · Back to Skool.
9. Fuse 🔒 локално — свободен емулатор; Spectaculator — комерсиален.
10. ZX Spectrum Next — официален сайт на проекта.
11. Spectrum Computing 🌐 глобален и World of Spectrum — архиви и документация; Internet Archive — колекция Spectrum софтуер.