ZX81

ZX81

ZX81 muni d'extension de mémoire et de son imprimante

Le Sinclair ZX81 est un ordinateur personnel 8 bits, conçu et commercialisé par la Sinclair Research en mars 1981. Le boîtier était noir avec un clavier à membrane ; l'apparence distinctive de la machine venait du travail du designer industriel Rick Dickinson.

Successeur du ZX80, cet ordinateur à prix réduit, basé sur un microprocesseur Zilog Z80A cadencé à 3,25 MHz^[1] possédait 1 Ko de mémoire vive pour les programmes et l'affichage. Celui-ci se faisait en noir et blanc (22 lignes de 32 caractères) sur un téléviseur standard, sans son mais avec un clavier extra-plat et sensitif (clavier à membrane).

La conception du ZX81 avait pour objectif de produire un ordinateur aux performances certes modestes, mais à un coût raisonnable. Cela passait d'abord par une réduction du nombre des composants et par l'optimisation de leur utilisation. A cet égard on peut noter deux caractéristiques intéressantes :

Tout d'abord la présence d'un circuit intégré dédié, l'ULA. Conçu spécifiquement pour le ZX81, il remplaçait 18 circuits TTL standards du ZX80 d'origine.

Mais le plus astucieux reste sans doute la technique retenue pour le contrôle vidéo qui était assuré par le microprocesseur lui-même. Ainsi la fréquence de 3,25 MHz ne se justifiait que pour permettre au Z80 d'être compatible avec la fréquence de balayage horizontal des téléviseurs. La moitié du temps machine (49,92% :((192*2)*52µs)/(625*64µs))était consacrée à tracer les points des matrices de caractères sur l'écran. Le code des programmes de l'utilisateur n'était traité que lors des retours de ligne du tube cathodique et pendant le balayage des zones vides en haut et en bas de l'écran.

La commande FAST permettait néanmoins de décharger le microprocesseur du contrôle vidéo. L'écran du téléviseur se couvrait alors de neige jusqu'à ce qu'une commande SLOW réactive l'affichage. Les opérations s’effectuaient alors 2 fois plus rapidement. Rien n'interdisait de faire des PRINT ou des PLOT pendant le mode FAST , mais on ne visualisait que le résultat final une fois de retour au mode SLOW.

La programmation se faisait en BASIC en tapant les instructions qui étaient imprimées sur les touches du clavier. Le BASIC offrait la possibilité de programmer indirectement en assembleur par le biais des commandes PEEK et POKE. La machine était proposée en kit^[2] à monter pour 490 francs français en 1981.

De nombreux périphériques étaient disponibles^[3], dont une extension de mémoire de 16 Ko, une imprimante thermique et un clavier à touches qui se collait sur le clavier d'origine. Des logiciels, dont de nombreux jeux ont été commercialisés (Flight Simulator, Cobalt Simulator, Mazzog). Les sauvegardes de programmes et de données étaient possibles sur un magnétophone à cassettes

Son prix (imbattable à l'époque sans les extensions), et surtout son manuel, qui enseignait de façon très pédagogique les notions de programmation en BASIC, en firent un très grand succès, malgré ses piètres performances, son BASIC incomplet, sa résolution semi-graphique accessible en BASIC grotesque et son manque de couleur. Il a été nommé l'Initiateur et permit à beaucoup de futurs informaticiens de faire leurs premiers pas à moindre frais et sans grand risque.

La version américaine du ZX81 était le Timex/Sinclair 1000, dont la différence fondamentale avec le ZX81 était qu'il disposait de 2 Ko. de mémoire vive.

Graphique

Le ZX81 avait un mode texte de 32*24, grâce à l'utilisation des caractères semi-graphiques, le Basic donnait accès à une résolution de 64*48 en monochrome via la commande PLOT grâce à l'utilisation transparente au programmeur Basic des caractères semi-graphiques.

Néanmoins en assembleur, certains ont réussi à démontrer dans des jeux du 256*192 en monochrome [1]. Ceci étant dû au fait que le Z80A gérait en direct la sortie vidéo.

Les périphériques

Il y avait plusieurs périphériques à acheter si l'on voulait soit avoir la couleur, soit le son, soit un basic étendu, soit des graphismes améliorés ou plus de mémoire. Ces périphériques se branchaient derrière l'ordinateur sur un bus d'expansion. L'extension mémoire était de 16, 48 ou 64 Ko. Pour la couleur il fallait en plus démonter l'ordinateur et souder un câble sur l'anode de la diode D9 et refermer le tout. Le son était en mono, de la qualité d'un synthétiseur. Le Basic étendu offrait un grand nombre de nouveaux mots clés en basic qui étaient autant de fonctionnalités nouvelles. Le prix du ZX81 avait un prix imbattable certes (500 F français environ), mais quand vous rajoutiez une extension qui pouvait coûter dans les 600 voire 800 francs français chacune, l'ordinateur revenait cher pour ce qu'il donnait en retour. Vous trouverez dans les chapitres ci-dessous le détail des périphériques (sources manuels d'utilisation livrés avec les périphériques).

Le périphérique couleur

Comme cité plus haut, ce périphérique réclamait de jouer du tournevis et du fer à souder car il fallait souder un câble du périphérique sur l'anode de la diode D9 de l'ordinateur, heureusement qu'un plan du circuit imprimé avec le branchement était livré avec le périphérique.

Les curseurs disparaissaient et devenaient des bandes de couleurs chacune différente : le curseur F devenait une bande verte, le K une bande blanche, le G une bande magenta et le L une bande jaune. On pouvait jouer avec une palette de 16 couleurs :

• Blanc touche 4 inversé ou CHR$ 160
• Jaune touche 5 ou CHR$ 161
• Bleu clair touche 6 ou CHR$ 162
• Vert clair touche 7 ou CHR$ 163
• Fuchsia touche 8 ou CHR$ 164
• Rouge touche 9 ou CHR$ 165
• Bleu touche A ou CHR$ 166
• Gris foncé touche B ou CHR$ 167
• Gris clair touche C ou CHR$ 168
• Kaki touche D ou CHR$ 169
• Cyan touche E ou CHR$ 170
• Vert touche F ou CHR$ 171
• Magenta touche G ou CHR$ 172
• Carmin touche H ou CHR$ 173
• Bleu marine touche I ou CHR$ 174
• Noir touche J ou CHR$ 175

Exemple :

• 10 PRINT CHR$ 173
• 20 PRINT "TROIS"

donnait la couleur carmin au mot TROIS. Ainsi de suite pour chaque mot que l'on voulait colorer.

Le périphérique son

Il offrait un son mono sur trois voies qui fonctionnait même à 1 Ko de RAM. On pouvait ainsi :

• créer des sons,
• ajuster des fréquences,
• augmenter le volume sonore,
• obtenir différents timbres.
• etc...

Les trois voies possédaient deux registres un 8 bits et un 4 bits. La bande sonore allait de 24 à 101 563,50 périodes. Le volume allait de 0 à 15 sur chaque registre. Le timbre allait de 1 pour les bruits « secs » à 31 pour les bruits « sourds » (5 bits). La durée de l'enveloppe allait jusque 65 536 sortes de durée.

Le périphérique du Basic étendu

Il apportait de nouveaux mots clé qui apportaient de nouvelles fonctionnalités comme le scrolling de l'écran, haut bas gauche droite. Création graphique de cercles, de carrés et affichage de textes géants. Connaître le nombre d'octets en mémoire, utiliser la carte son plus facilement, stocker des données chiffrées dans des programmes, mettre des caractères en minuscules.

Voir aussi

• Clive Sinclair

Liens externes

• (en) Planet Sinclair
• (en) Applet Java émulateur de ZX81
• (en) ZX81 Musée

Références

1. ↑ [html] ZX81 Specifications
2. ↑ [html] Photos du kit du ZX81
3. ↑ [html] Musée des ordinateurs et des consoles de jeux vidéo : Le Sinclair ZX81