{"id":3528,"date":"2018-08-24T22:33:13","date_gmt":"2018-08-24T21:33:13","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.fh-kaernten.at\/ingmarsretro\/?p=3528"},"modified":"2021-02-18T13:31:00","modified_gmt":"2021-02-18T12:31:00","slug":"8-bit-generation-der-sinclair-zx-spectrum","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.fh-kaernten.at\/ingmarsretro\/2018\/08\/24\/8-bit-generation-der-sinclair-zx-spectrum\/","title":{"rendered":"8-Bit Generation: Der Sinclair ZX-Spectrum"},"content":{"rendered":"
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Der ZX-Spectrum von Sinclair<\/p><\/div>\n

Am 23.April 1982 ist der Sinclair ZX Spectrum von der Firma Sinclair Research auf den Markt gebracht worden. [Quelle: Wikipedia<\/em>] Er wurde damals zu einem Preis von umgerechnet 140 Euro bzw. 194 Euro verkauft. Die zwei Preise beziehen sich auf die 16kByte Version bzw. auf die 48kByte Version.  16kByte und 48kByte sind die Gr\u00f6\u00dfen des RAM-Speichers mit der die Rechner ausgestattet wurden. Der ZX-Spectrum ist der Nachfolger der Sinclair ZX81 und der Vorg\u00e4nger des ZX-Spectrum Plus und Sinclair QL.<\/p>\n

Der kleine Rechner (die Abmessungen betragen gerade einmal 23.5cm *14.5cm*3cm) wird von einer Z80A CPU angetrieben, die mit 3.5MHz Taktfrequenz arbeitet. Die ULA (Uncommitted Logic Array) ist der gr\u00f6\u00dfte Chip auf dem ZX-Mainboard. Sie ist verantwortlich f\u00fcr die Grafik, die Audio IO\u00b4s (f\u00fcr das Laden und Speichern der Programme auf Kassette) und f\u00fcr die Keyboardeingaben. Dann befinden sich, je nach Ausf\u00fchrung noch die DRAM-Chips (Upper und Lower RAM) auf dem Board und noch ein ROM – IC, der den BASIC Interpreter beherbergt. So schafft es der kleine Rechner bunte Grafiken auf den Bildschirm zu zeichnen und das mit einer Aufl\u00f6sung von 256 x192 Pixeln bei 15 Farben. Die Bildausgabe wird \u00fcber einen eingebauten RF-Modulator an den Antenneneingang eines Fernsehers gesendet. Mit Bildausgabe meine ich aber wirklich nur das „Bild“, denn f\u00fcr den Ton wird nicht der Audiokanal der TV-Ger\u00e4tes benutzt. Daf\u00fcr gibt es am Mainboard einen kleinen Lautsprecher, der die Ger\u00e4usche des Rechners ausgibt. Die wiederum werden nicht wie etwa beim C64 in einem eigenen Chip (SID-Chip) erzeugt und das noch in mehreren Stimmen – nein daf\u00fcr wird der MIC\/TAPE Pin der ULA verwendet, der den Lautsprecher einfach \u00fcber einen Transistor an 5V schaltet. Damit k\u00f6nnen dann einfache „Beep-Ger\u00e4usche“ erzeugt werden. Aus heutiger Sicht betrachtet, ist das nat\u00fcrlich gar nichts Besonderes, aber f\u00fcr all jene, die damit in Ihrer Kindheit konfrontiert waren, sind bestimmt auch einige Erinnerungen damit verbunden. So eben auch f\u00fcr mich. Ich hatte damals zumindest die M\u00f6glichkeit, zusammen mit meinem Bruder ein solches Ger\u00e4t von einem Freund ausleihen zu d\u00fcrfen. Darauf wurde dann nat\u00fcrlich – wie kann es anders sein – gespielt. Titel wie „Manic-Miner“, „Ant-Attack“ oder Flight-Simulator, geh\u00f6rten zu den am h\u00e4ufigsten geladenen Kassetten. Ja – Kassetten. Zu der Zeit war es \u00fcblich, die Programme auf einer Audiokassette zu kaufen. An den ZX-Spectrum wurde ein einfacher Kassettenrecorder \u00fcber die Kopfh\u00f6rerbuchse angeschlossen und \u00fcber die Gummitasten des ZX der Befehl LOAD „“<\/strong><\/em> eingegeben. Dann musste man am Kassettenrecorder nur mehr Play dr\u00fccken und es konnte losgehen. Voraussetzung war nat\u00fcrlich, dass die Bandgeschwindigkeit und der eingestellte Lautst\u00e4rkepegel passten. Nur dann war das Laden des Programmes erfolgreich und das Spiel startete. Die Ladezeiten betrugen je nach Programm von zwei bis oft \u00fcber zehn Minuten.<\/p>\n

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Datenrecorder zum Laden und Speichern von Programmcode<\/p><\/div>\n

In meiner 8Bit – Retrorechner Sammlung fehlte bis jetzt die komplette Serie der Sinclair Rechner, doch endlich konnte ich ein Schn\u00e4ppchen machen und ein ganzes Set mit ZX-Spectrum, Joystickmodul, einem Datenrecorder und vielen originalen Spielekassetten erwerben. Die Aufbereitung und Restauration des ZX m\u00f6chte ich hier kurz beschreiben. Wenn man einen Rechner mit unbekannter Vorgeschichte, der sicherlich die letzten 30 Jahre in irgendeinem Keller herumgelegen hat, in die H\u00e4nde bekommt, so sollte man keinesfalls versuchen, ihn direkt in Betrieb zu nehmen. Falls er es nicht ohnehin schon ist, k\u00f6nnte das dann sein Tod sein. Denn wie immer gibt es darin einige Teile, die altern und ihre Parameter \u00e4ndern k\u00f6nnen. Es k\u00f6nnte auch jemand vorher darin herumgebastelt haben um etwas zu reparieren oder umzur\u00fcsten.  In diesem Fall war das Geh\u00e4use zwar staubig und schmutzig, aber es gab keine fehlenden Schrauben, Dellen oder von au\u00dfen ersichtliche Nachr\u00fcstungen, wie Taster oder Stecker. Also konnte ich die Geh\u00e4useschrauben l\u00f6sen.<\/p>\n

Die Tastaturfolie war schnell aus den Klemmbuchsen gezogen und der Deckel mit den Gummitasten entfernt. Jetzt offenbarte sich das Innenleben des Spectrum – und was soll ich sagen – 1A. Alles im Originalzustand. An dem Ger\u00e4t wurden noch keine Reparaturen oder Basteleien durchgef\u00fchrt. So begann ich zuerst mit der Reinigung der Geh\u00e4useteile. Die Tastatur ist einfach zu zerlegen. Bei dieser Revision des Spektrums (ISSUE 4A) ist das Blech, das die Gummimatte im Geh\u00e4use h\u00e4lt, mit vier „Messing Biegenasen“ befestigt. Diese lassen sich leicht zur\u00fcckbiegen und das Blech entfernen. <\/p>\n

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Frontblech und Gummitastenmatte entfernt<\/p><\/div>\n

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freigelegte Tastaturfolie<\/p><\/div>\n

Die Geh\u00e4useteile waren jetzt ganz einfach zu reinigen. Ich habe sie mit Seife unter lauwarmem Wasser gesp\u00fclt. Auch die R\u00fcckst\u00e4nde zwischen den Tasten der Gummimatte lie\u00dfen sich so leicht entfernen. W\u00e4hrend die Teile jetzt zum Trocknen beiseitegelegt wurden, widmete ich mich dem Mainboard.<\/p>\n

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Mainboard des ZX-Spectrum 48K Issue 4A<\/p><\/div>\n

Hier waren alle L\u00f6tstellen sauber, keine Spuren von Fremdeingriffen und alle Teile noch im Originalzustand. Also konnte ich direkt mit den ersten Pr\u00fcfungen beginnen. Mit einem Ohmmeter wurde zun\u00e4chst auf Kurzschl\u00fcsse im Bereich der Spannungsversorgungen gepr\u00fcft. Wenn man sich die Schaltpl\u00e4ne des Spektrums ansieht, so kann man schnell erkennen, dass der Rechner mit einer Eingangsspannung von DC9V versorgt wird. Wobei hier die Belegung der Netzteilbuchse zu beachten ist. Hier ist der Plus-Pol nicht der innere Stift, sondern der \u00e4u\u00dfere Ring des Steckers. Dies ist besonders wichtig, wenn das originale Netzteil nicht mehr vorhanden ist und man einen Ersatz nimmt. Der weitere Aufbau des Versorgungskonzeptes ist wie folgt: Aus den 9VDC wird \u00fcber einen Linearregler 7805 die +5V Versorgung gemacht. \u00dcber eine DC\/DC- Converter Schaltung bestehend im Wesentlichen aus den Komponenten TR4 und TR5 und einem kleinen Transformator (Zylinderspule mit zwei Wicklungen), werden eine 12VDC und weiters eine -5VDC Spannungsversorgung generiert.  Diesem Bereich gilt eine besondere Aufmerksamkeit, denn hier kann eine falsche oder fehlende Spannungsversorgung weitere Bauteile (insbesondere die DRAM-ICs) besch\u00e4digen. Dazu sind mit einem Dioden Tester die Transistoren auf ihr Durchlass- und Sperrverhalten der PN-\u00dcberg\u00e4nge zu pr\u00fcfen. Den kleinen \u00dcbertrager testet man am einfachsten mit dem Ohmmeter auf niederohmiges Verhalten der jeweiligen Wicklung und auf ein hochohmiges Verhalten zwischen Prim\u00e4r- und Sekund\u00e4rwicklung. Ist hier alles in Ordnung testet man noch den Ausgang jeder der drei Spannungsquellen gegen\u00fcber dem Masse 0V Potential. Hier sind folgende Richtwerte zu messen:<\/p>\n