Sinclair ZX-81

Ficha

Fabricante Sinclair
Microprocesador Zilog Z-80 (3,25 Mhz)
Memoria RAM 1 KB
Memoria ROM 8 KB
Otro hardware Salida a TV, Casette
Gráficos 24 líneas x 32 columnas en modo texto, 64x44 píxeles en modo gráfico, B/N
Audio -
Sistema/Lenguaje BASIC
Año 1981

Tabla de contenidos

Sucesor del Sinclair ZX-80, este sistema podía adquirirse en formato de kit, que era el tradicional a finales de los setenta y principios de los ochenta, o bien ya montado. Esta última opción fue la más popular, ya que ponía al alcance de usuarios sin conocimientos de electrónica un microordenador barato y para cuyo uso no precisaba más que ser conectado a un televisor.

Desarrollado en Reino Unido por el afamado Sir Clive Sinclair, la sencillez del diseño de este microordenador llevó a que multitud de fabricantes en distintos países creasen clones suyos. Entre los clones oficiales se encontraba el fabricado bajo la marca Timex Sinclair para su venta en Estados Unidos, pero también hubo desarrollos similares en países como Brasil, la extinta URSS o Argentina.

En los poco más de dos años que estuvo a la venta antes de que Sinclair presentase su producto con más éxito, el Spectrum 48K, la empresa vendió más de un millón de unidades del ZX-81, una cantidad nada despreciable para aquellos tiempos.

Características

Con unas dimensiones de 17cm x 17cm x 4cm de grosor medio, el tamaño del ZX-81 se asemejaba más al de una calculadora que al de otros microordenadores de la época, como podía ser el Commodore VIC-20. También resultaba característico su teclado de membrana, por entonces eran usuales los teclados mecánicos, con una bajísima sensibilidad que requería un cierto nivel de presión por parte del usuario, lo que no le hacía especialmente cómodo. En su favor, sin embargo, hay que decir que los comandos estaban precodificados y se introducían a través de combinaciones de teclas, en lugar de tener que escribirlos letra a letra, lo cual ahorraba tiempo.

Caja del ZX-81 distribuido por Investrónica
Caja del ZX-81 distribuido por Investrónica
El ZX-81 depende de un transformador externo que se entregaba junto con el microordenador, no contando con ningún tipo de interruptor para conectarlo o desconectarlo. Es decir, el ordenador inicia su funcionamiento en cuanto se conecta a la red. En la caja del equipo también se facilitaba el cable de conexión al televisor, donde era preciso sintonizar la imagen en un cierto canal UHF, así como los cables necesarios para almacenar y recuperar programas de una unidad de cinta/casete. El paquete también incluía un manual de usuario con el título ZX81 BASIC Programming, traducido a distintos idiomas (entre ellos al castellano por parte de Investrónica) y en el que se describía en una primera parte la forma de conectar y utilizar el ordenador, dedicando el resto del libro a introducir al usuario en la programación en lenguaje BASIC.

De las 24 líneas de texto que es capaz de mostrar este microordenador, las dos últimas están reservadas para mostrar mensajes de error y facilitar la edición, por lo que, en la práctica, el espacio de trabajo se reduce a 22 líneas de 32 caracteres cada una. Al trabajar en modo gráfico se cuenta con una resolución de 64x44 píxeles que más bien habría que llamar bloques. En ninguno de los dos modos el ZX-81 es capaz de utilizar colores, por lo que la imagen siempre es negra sobre fondo blanco. Las limitaciones visuales del sistema se deben, en su mayor parte, a que la imagen enviada al sintonizador de televisión es generada por el propio microprocesador, no existiendo un circuito que se encargue de esta tarea.

Como la mayoría de los ordenadores de la época, el ZX-81 contaba con un intérprete de BASIC en ROM que era el que daba la bienvenida al usuario en cuanto se conectaba el sistema. La limitada memoria base de 1 Kbyte de RAM resultaba suficiente para obtener resultados sorprendentes, en forma de sencillos juegos e incluso intérpretes de otros lenguajes como FORTH. El almacenamiento y recuperación de los programas, alojados en cintas de casete, se efectuaba a través de un magnetofón a la velocidad de 250 baudios. La sincronización de este dispositivo externo, cuyo motor no controlaba el ZX-81 (otros sistemas sí lo hacían), así como el ajuste del volumen del mismo eran la fuente de no pocos problemas a la hora de cargar un programa.

Lateral del ZX-81 con los conectores de E/S
Lateral del ZX-81 con los conectores de E/S
Todos los conectores de E/S del ZX-81: salida a TV, entrada y salida del casete y conector de alimentación, se encuentran en el lateral izquierdo del microordenador. En la parte posterior se encuentra la vía de expasión del bus del sistema, heredado del ZX-80 y que facilitaba la conexión de otros dispositivos. Entre ellos el más popular fue, sin duda alguna, la expansión de memoria RAM a 16 Kbytes.

El ZX-81 carecía de capacidades de audio, ni siquiera un altavoz interno, lo que conjuntamente con su baja resolución de vídeo y limitada memoria le hacían estar en clara desventaja respecto a otros microordenadores. La ventaja, no obstante, se encontraba en el precio, muy por debajo de la competencia, y una por entonces nueva política de venta de este tipo de productos.

Hardware

Respecto a su directo antecesor, el mencionado ZX-80, el diseño hardware del ZX-81 resultó un derroche de simplicidad y elegancia, al reducir de veintiuno a solamente cuatro el número de circuitos integrados que componían el sistema. Aparte de éstos, en la placa del ZX-81 solamente se encuentra el sintonizador de la señal de TV, un regulador de tensión y algunas resistencias, condensadores y diodos. El montaje por parte del usuario final, en consecuencia, no resultaba demasiado laborioso y permitía ahorrarse aproximadamente un 30% del precio.

Placa de un ZX-81
Placa de un ZX-81

El elemento hardware más importante de los ZX-81 era el archiconocido microprocesador Z-80 fabricado por la empresa Zilog. Según las específicaciones de Sinclair, la versión elegida fue el Z-80A que contaba con una velocidad superior respecto al Z-80 original. Este mismo microprocesador sería elegido pocos años más tarde para la fabricación del ZX-Spectrum, toda la familia MSX, los productos de Amstrad y muchos otros diseños de microcomputadores.

En realidad la mayoría de los ZX-81 no usaban el Z-80 fabricado por Zilog, sino un microprocesador clónico fabricado por Nec que resultaba más barato. Además de este circuito integrado, en la placa del sistema también se encontraba un circuito con 1 Kbyte de memoria RAM y otro con 8 Kbytes de ROM conteniendo el intérprete de BASIC.

El cuarto circuito integrado es el que caracteriza al ZX-81. Se trata de un ULA (Uncommitted Logic Array) diseñado por Sinclair para sustituir la función que aportaban dieciocho de los integrados con que contaba el ZX-80, encargándose, por ejemplo, de las tareas de entrada/salida.

Módulo de ampliación de memoria
Módulo de ampliación de memoria

El bus que comunica al Z-80 con el resto de elementos del sistema se extiende hacia el exterior, con un conector accesible en la parte trasera del microordenador. Es la vía que permite tanto ampliar el sistema como conectar otro tipo de dispositivos, más allá del televisor y la unidad de cinta. La ampliación más común era el módulo de 16 Kbytes de RAM que, según la publicidad de Sinclair, facilita una capacidad de almacenamiento masiva que permitía ejecutar las aplicaciones más sofisticadas del momento, como las bases de datos personales.

Entre los dispositivos más populares se encontraba la impresora fabricada por la propia Sinclair, una impresora peculiar que precisaba un papel especial ya que era de tipo térmico, no matricial o de margarita. Era capaz de imprimir hasta 50 caracteres por segundo y, lo que resultaba más interesante, era posible realizar un volcado a papel del contenido actual de la pantalla con un simple comando.

La sencillez del diseño del ZX-81, con un número tan reducido de circuitos integrados, se debía en gran parte a que era el microprocesador (el Z-80) el encargado de realizar tareas que en ordenadores más sofisticados se encomedaban a integrados específicos. El exponente más claro de este hecho se encuentra en la generación de la imagen de vídeo, un proceso efectuado continuamente por el microprocesador que producía a partir del contenido de una cierta porción de memoria la información que, a continuación, era enviada hacia el exterior a través del sintonizador de TV. Este trabajo consumía una buena parte de la potencia del Z-80, por lo que la ejecución de los programas se veía claramente ralentizada. Por ello el ZX-81 ofrecía un modo de funcionamiento alternativo, denominado modo rápido, que detenía la actualización de la pantalla mientras se ejecutaba un programa.

Software

A diferencia de la mayoría de los microordenadores de la época, el ZX-81 no incorporaba un intérprete BASIC de Microsoft sino que fue la propia Sinclair la que diseñó el software incorporado en la ROM del equipo. Este intérprete de BASIC específico contaba con múltiples peculiaridades, incluyendo algunos errores que se hicieron famosos como el hecho de que la función encargada de calcular la raíz cuadrada disese como resultado 1.36 en lugar de 0.5 al obtener la raíz cuadrada de 0.25.

Otra de las peculiaridades del software de este sistema se encontraba en la tabla de caracteres empleada. El estándar ya era por entonces ASCII de 7 bits (los símbolos del 128 al 255 sí que cambiaban de un equipo a otro), pero Sinclair decidió que el ZX-81 contase con su propio esquema de traducción. En éste el código 0 correspondía al espacio, seguido de diez símbolos gráficos y a continuación, con los códigos del 11 al 63, los números, signos de puntuación y las letras mayúsculas. En este sistema no había posibilidad de emplear letras minúsculas. Todos estos símbolos se encontraban duplicados a partir del código 128, con la diferencia de que aparecían en pantalla en vídeo inverso.

Cada comando del BASIC de Sinclair estaba también asociado a un código de esta particular tabla de símbolos, algo que quedaba patente en la forma de introducir las instrucciones a la hora de escribir un programa. Éstas no se escribían carácter a carácter sino que se obtenían mediante combinaciones de múltiples teclas. Durante la edición las instrucciones se eliminaban y desplazaban como un único elemento, no como palabras formadas por varios caracteres.

El intérprete de BASIC de los ZX-81 resultaba especialmente lento, cuando se le comparaba con otros microordenadores de aquél tiempo, por el hecho de que la señal de vídeo era generada mediante software a través del propio microprocesador Z-80, del que se empleaban numerosas características no documentadas. Sin embargo el método de representación de las instrucciones, muy compacto, hacía posible escribir programas de utilidad que no necesitaban más memoria que el 1 KByte con que contaba originalmente el sistema.

Emuladores

Dada la simplicidad del hardware y popularidad de este sistema, el número de emuladores existentes es muy extenso y los hay disponibles para prácticamente todos los sistemas operativos, incluidos otros microordenadores. Algunos de ellos son:

En ZX81 Donwload Page es posible descargar éstos y algunos más, incluyendo un emulador de Sinclair ZX-81 para utilizar en sistemas Sinclair ZX-Spectrum 48K.

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