Así era el ZX Spectrum, el microordenador más popular

Ayer por problemas técnicos no pudimos celebrar una efeméride en el mundo de la informática, ni más ni menos que los 43 años del Sinclair ZX Spectrum, sin duda el microordenador más popular en los 80 en España y símbolo de toda una generación que tuvo el privilegio de disfrutar de estos sistema antes de la irrupción de las consolas en nuestro país. Es por ello que hemos decidido rescatar uno de los artículos del viejo blog y ponerlo al día, en honor a este sistema.

Arquitectura general del ZX Spectrum

Se trata de un ordenador sumamente simple basado en el microprocesador Z80A a 3.58 MHz al igual que muchos otros sistemas de la época, sin embargo, sus capacidades son cuanto menos limitadas y muy por debajo de sus compañeros de viaje y es que hemos de partir que pese a la multitud de juegos que se lanzaron para el sistema, en realidad nunca se pensó para que fuese una máquina de juegos, sino un ordenador de bajo coste, tanto que se lanzó con una configuración de 48 KB de memoria RAM, pero esto tiene una explicación, dado que el sistema venía con una ROM de 16 KB.

Hemos de partir del hecho que su CPU, el Z80A, puede direccionar como mucho 2¹⁶ bytes de memoria, por lo que la suma total del sistema entre RAM y ROM es de unos 64 KB (aunque hubo configuraciones superiores, que luego comentaremos). Ahora bien, la RAM se dividía en dos partes, los primeros 16 KB eran accesibles tanto para la CPU como por la ULA, mientras que los otros 32 KB eran de uso exclusivo de la CPU. Lo que hizo que por rendimiento el modelo de 48 KB se volviese en el más popular, dejando al de 16 KB rápidamente desfasado. En especial por el hecho que usar para todo el pozo de memoria compartido ralentizaba enormemente los juegos, por no hablar de que no dejaba crear títulos complejos, lo cual era el punto fuerte de los ordenadores respecto a las consolas y arcade por aquellos tiempos.

La ULA en el ZX Spectrum

Se trata de un chip especializado encargado de realizar una serie de tareas concretas en el ZX Spectrum, las cuales son las siguientes:

• Recibir los datos desde el teclado.
• Leer la parte de la memoria donde está el búfer de imagen y convertir los datos en señal de video.
• Enviar y recibir datos desde y hacia la unidad de casette.

Por lo que realmente el sistema no tiene un chip gráfico, sino que es el propio Z80A el que se encarga de componer la escena. Para ello lo que hace es escribir los diferentes patrones o caracteres que se verán en el televisor en unos 6 KB de memoria que van de la dirección $4000 a la $57FF y luego en otros 768 bytes que es donde van los atributos a color que compondrán la escena.

La resolución estándar del Spectrum es de 256×192 píxeles con una paleta de 15 colores donde cada color de los 8 básicos tiene una versión alterna excepto el negro.

Todo ello nos indica que el búfer de imagen es un búfer de caracteres de 32 x 24 bloques bastante rudimentario, ya que el Spectrum no soportaba rutinas de scroll, tampoco patrones con soporte multicolor. Es más, carecía de gestión de sprites, por lo que su CPU, el Z80A lo tenía que gestionar todo, por lo que el rendimiento de los juegos caía en la pericia de los programadores.

El Spectrum 128K

El Spectrum tuvo una versión con 128 KB de memoria RAM llamado ZX Spectrum 128K, que curiosamente se creó y diseño en España para Amstrad, pese a llevar la marca Sinclair. Su novedad más destacada es el hecho de implementar un chip de sonido, un AY-8910 que reemplazaba el horrendo altavoz de los modelos originales, pero que requería que los juegos fueran adaptados para el mismo.

El truco para aumentar la capacidad de RAM por encima de lo que permitía el Z80A, era utilizando la dirección 7FFD donde los 3 primeros bits escogían el banco de memoria que se utilizaría, por lo que el sistema tenía disponibles 8 bancos de memoria de 16 KB cada uno. Eso sí, los bancos 5 y 7 se reservaban para la ULA. Dicha RAM adicional tenía que servir para permitir videojuegos más complejos. En todo caso, si el último bit de dicha dirección sí se activaba, hacía que el ordenador revirtiese su comportamiento al de un ZX Spectrum de 48 KB.

Por desgracia, a nivel técnico la ULA no recibió mejoras técnicas y los juegos se veían visualmente idénticos. Esto se debe a que salió cuando Amstrad ya había comprado a Sinclair y decidió vender el ZX Spectrum como una alternativa barata al Amstrad CPC. De ahí su diseño que integra el Datasette y el teclado, en una sola pieza. Claro está que lo bueno era que su teclado no era el de teclas de goma.