Mikropočítače nedávné minulosti

(esej do předmětu P109 - Historie a vývojové trendy ve VT)

Karel Křehlík, 1999

Na začátek osmdesátých let se datuje vznik dnešních nejrozšířenějších počítačů typu PC. Mnozí lidé už dnes ale nevědí, že tato doba byla také érou sice podstatně méně výkoných, ale o to levnějších počítačů. Právě tyto mikropočítače, jak se jim říkalo, však s výpočetní technikou seznámily nezanedbatelnou část dnešních jejích spokojených uživatelů a fandů, a co je možná z historického hlediska významější, ukázaly, že počítače se dají využít i jinak než k “vážné“ práci. Zároveň s těmito počítači totiž vznikl fenomén počítačových her, který ostatně je aktuální i dnes.


1) ZX80

V roce 1979 již v západním světě existoval trh osobních počítačů, nově se prodával Commodore PET, aktivní byly např. firmy Apple a Tandy. Počítače se ale používaly ve školách, veřejném sektoru a v různých firmách, ale jen málokdo měl počítač doma. Této situace se rozhodl využít angličan Clive Sinclair, majitel malé firmy Sinclair Research, a nabídnout malý a velmi levný počítač. Tak byl v lednu 1980 představen ZX80, s cenou pouhých 99.95 liber. Počítač byl inzerován jako “ideální pomůcka pro výuku programování“, a měl okamžitý úspěch. V zájmu minimalizace ceny měl velmi jednoduchou architekturu:

Celý počítač měl velmi malé rozměry, celý byl schovaný v klávesnici (což se ostatně u mikropočítačů stalo standardem), jako výstupní zařízení byla použita obyčejná televize a jako vnější paměť jakýkoli magnetofon. Na zadní straně bylo rozhraní, přes které se dala připojovat další zařízení - externí operační paměť 16 kB (obr.).

Během jednoho roku aktivní existence ZX80 se prodalo 70.000 kusů, a firma Sinclair Research se také odpovídajícím způsobem zvětšila. Počítač měl ovšem mnoho negativních vlastností (nekvalitní klávesnice, žádný zvuk, snad až příliš jednoduchý BASIC s pouze celočíselnou artmetikou, opravdu malá paměť, žádná grafika, pouze text), některé z nich byly napraveny už v následujícím modelu, většina ale až v počítači ZX SPECTRUM.


2) ZX81

Jak napovídá jméno počítače, ZX81 byl “vydán“ v roce 1981 - přesněji v březnu. ZX81 bylo jen modifikací ZX80, vnějšek počítače změnil barvu z bílé na černou, nicméně největší změnou byla cena: 69.95 liber. To bylo umožněno novým prvkem ve vnitřní architektuře počítače: 18 čipů v ZX80 bylo nahrazeno jediným integrovaným obvodem jménem ULA, který navrhla Sinclair Research speciálně pro své mikropočítače. Byla zvětšena paměť ROM na 8 kB, v BASICu byla zahrnuta i podpora aritmetiky v pohyblivé desetinné čárce - zároveň se prodávala stejná ROM jako přídavné zařízení do ZX80, která tak starší model učinila plně kompatibilní s novým. Zůstal tedy Z80A (taktovaný na 3.25 MHz) a RAM 1 kB.

Opět televizor jako výstupní zařízení, ovšem bylo umožněno použití rychlých a pomalých obnovovacích frekvencí obrazovky (příkazy SLOW a FAST, důvodem jejich zahrnutí do BASICu bylo urychlení složitějších výpočtů, při použití SLOW tak zbylo více času procesoru na výpočet, protože se procesor nemusel neustále věnovat překreslování obrazovky). O vynalézavosti programátorů svědčí, že tímto způsobem se dokonce dala obejít nepřítomnost zvuk generujícího obvodu, existoval prý program "sinclair varhany“ (organ), který prostřednictvím rychlého přepínání vyšších a nižžších zobrazovacích frekvencí donutil televizory vyluzovat jakousi primitivní “hudbu“. Bohužel není uváděna střední životnost průměrného televizoru při používání tohoto programu.
Podobně se dal zvukový speaker (jaký se později objevil u ZX Spectra) simulovat pomocí magnetofonu. Každý, kdo měl nějaký osmibitový počítač používající magnetofon ví, jaké zvuky byly vydávány při přehrávání kazet s daty. Údajně byl v nějakém počítačovém časopise zveřejněn výpis programu, který posílal na interface magnetofonu takové bajty, že dohromady dávaly zvuky, které nedonucovaly člověka ucpat si uši a přerušit přívod elektřiny do počítače (alespoň ne ihned). Tento výstup se dal přirozeně připojit do zesilovače, ale stěží se kdy našel někdo tak odvážný, aby riskoval svůj sluch a toto vyzkoušel.
Bohužel, tyto úžasné revoluční myšlenky se neujaly a u následujících počítačů už byly použity prozaičtější metody generování zvuku.

Stejně jako ZX80 obsahoval počítač jedno rozhraní, prostřednictvím kterého se daly připojovat další zařízení, bylo jich ovšem již více: byly to např. speciální tiskárna (vznikla na konci roku 1981) nebo později modul se zvukovým čipem AY-8192, který byl používán např. v Atari ST nebo ZX Spectru 128. Nejpoužívanější byly ale externí moduly s operační paměti o velikostech 16,32 a 64 kB. Normálně byla paměť organizována tak, že do prvních 8 kB byla mapována ROM, do dalších 8 kB byla opět mapována ROM (shadow) a 16-17 kB tvořil onen 1 kB RAM. Při použití modulů 16 a 32 kB se vnitřní operační paměť dezaktivovala a od 16 do 32 (48) kB byl adresován onen modul. Procesor Z80A měl 16-bitovou adresovou sběrnici, takže byl schopen adresovat jen 64 kB Paměti. Při použití 64 kB modulu tedy bylo možné použít pouhých 56 kB paměti, přičemž 8 kB shadow šlo vypnout a tento prostor se “zneužíval“ pro velmi specifický účel související s grafikou.

Grafické možnosti ZX81 nebyly nijak omračující. K dispozici byl jen textový černobílý mód (respektive na barevném televizoru černý text na zeleném pozadí), který se skládal z 24 řádků po 32 znacích, přičemž každý byl tvořen maticí 8x8 bodů. Tím se ovšem programátoři na ZX81 opět nenechali omezit. Předdefinované znaky byly umístěny v ROM, bohužel se mi nepodařilo přesně zjistit, kolik jich bylo (z náznaků pravděpodobně 128, tedy 1kB). Každopádně, opět úžasná důvtipnost programátorů umožnila použití jakési “grafiky“ místo textu. Jeden z registrů ZX81 (jménem I) ukazoval na počátek této tabulky v ROM, a jako ostatní registry ZX81 se i jeho hodnota dala měnit. Vhodným posunutím tohoto ukazatele do jiného místa v ROM tak mohly být vytvořeny skutečně zajímavé znaky, které při důmyslném uspořádání na obrazovce navenek vypadaly, jako by šlo o grafiku. Bohužel, registr I mohl ukazovat jen do prvních 16 kB v ROM, takže většinou nebylo dobře možné definovat si svou znakovou sadu. Řešení byl 64 kB RAM modul, jak již bylo uvedeno, ale prý se prováděla podomácky i drobná změna elektroniky ZX81 tak, že I pak mohl ukazovat do celého adresovatelného prostoru.

ZX81 byl nesmírně úspěšný počítač. Za prvních 10 měsícu jeho existence se jen ve Velké Británii prodalo kolem 250.000 kusů, a za krátkou dobu jeho existence to po celém světě bylo přes jeden milión. Sinclair Research se stala velmi úspěšnou firmou, oproti obratu 4 miliónům liber obratu v roce 1981 činil obrat v roce 1982 téměř 8x více - asi 30 miliónů liber. Vznikly i další verze ZX81, s rozšířenou pamětí na 2 kB a se zabudovanými 16 kB. Prodejem a výrobou dalších doplňků k tomuto a později dalším počítačům se začalo zabývat velké množství firem, vydávaly se různé publikace a množství programů.

Na ZX81 vzniklo i určité množství her, není bez zajímavosti, že existovaly např. šachy pro ono 1 kB paměti. Dalo se sice hrát jen za bílé a počítač nehrál dobře, grafika také žádná nebyla, nicméně naprogramovat funkční šachy do 1 kB je rozhodně něco úžasného.

Přes veškerou snahu ale na tomto počítači přece jen nebylo možné úplně všechno. Clive Sinclair sice prohlásil, že “Na ZX81 je možné řídit jadernou elektrárnu“, ale vzhledem k tomu, že ZX81 (podle jednoho bývalého uživatele) přibližně jednou za dvě hodiny bez RAM modulu a dvakrát do hodiny s ním spadlo, při vysoké spolehlivosti jaderných elektráren lze usuzovat, že to nikdo zatím neprověřil.


3) Sinclair ZX Spectrum, Sinclair ZX Spectrum+

Poté co Clive Sinclair viděl obrovský úspěch ZX81, začala jeho firma připravovat další počítač (pod kódovým jménem ZX82). Do světa byl “vypuštěn“ v dubnu 1982 pod jménem Sinclair ZX SPECTRUM, a prodával se ve třiceti zemích světa. ZX SPECTRUM přišlo ve dvou verzích: s 16 kB RAM (125 liber) a 48 kB RAM (za 175 liber). Prodával se i paměťový upgrade z 16 na 48 kB za 60 liber. Už z ceny a velikosti operační paměti je patrno, že šlo o podstatně pokročilejší počítač. Zůstal sice již tradiční procesor Z80A, ale objevilo se množství nových rysů:

O něco později se objevil model ZX Spectrum+, který už měl “normální“ klávesnici včetně kurzorových kláves a navíc disponoval užitečným tlačítkem RESET.

ZX Spectrum našel těžiště svého využití převážně v oblasti počítačových her, za dobu existence ZX Spectra a jeho klonů (cca do roku 1992) prý vzniklo údajně kolem 10 tisíc her. S tím souvisí i skutečnost, že hlavními uživateli tohoto počítače byly děti - zajímavé je, že Clive Sinclair se v době vzniku ZX Spectra snažil počítače prodávat lidem v penzi, říkal, že tito lidé mají dostatek času a mohou se tak např. naučit programovat a v počítačích vůbec nalézt nové hobby - bohužel se mu tento koncept v masivnější míře nepodařilo uvést v život. Počítač měl nicméně zase fantastický úspěch, během každého týdne se prodalo kolem 12 až 15 tisíc kusů - ostatně, šlo o zdaleka nejlevnější počítač schopný barevné grafiky, říkalo se (v době začátků ZX Spectra), že jde o nejlepší počítač s cenou pod 500 liber.


4) ZX Spectrum 128, ZX Spectrum 128 +2, ZX Spectrum 128 +3

Po neúspěchu s počítačem Sinclair QL, který však nepatřil do kategorie mikropočítačů, vyvinula Sinclair Research ZX Spectrum 128 - oproti QL to byl krok zpět, šlo jen o vylepšené ZX SPECTRUM:

Tento počítač byl tedy plně zpětně kompatibilní se ZX SPECTREM. Nedočkal se nijak obrovského úspěchu, a firma Sinclair Research víceméně stagnovala. Po určité době ji Clive Sinclair prodal impériu Amstrad, která vyvinula ještě počítače ZX Spectrum 128 +2,+3.

ZX Spectrum 128 +2 mělo zabudovaný magnetofon, nicméně bez počítadla otáček a nová klávesnice již nemá popisky příkazů 48 kB verze BASICU, což se také mohlo jevit jako určitý nedostatek. Navíc s tímto počítačem fungoval jen jeden typ joysticku, přirozeně vyráběný firmou Amstrad.

ZX Spectrum 128 +3 mělo pro změnu zabudovanou disketovou mechaniku, ale na typ disket o straně tři palce, které nebyly příliš dostupné. Tento počítač také již nebyl plně zpětně kompatibilní se staršími modely (i když se jako kompatibilní prodával) a zdaleka ne všechny programy napsané pro 48 kB nebo i 128 kB Spectrum na něm fungovaly. Opět se pokračovalo v tradici nestandardních konektorů, k tomuto počítači navíc nešel zapojit každý magnetofon. Vcelku dost chyb se dostalo i do ROM, někdy i docela kuriozních: např. na jedné adrese v ROM je zpráva “You should never see this“ - je to pravdivé, protože všechna hlášení jsou generována pomocí tabulky adres zpráv, a adresa této zprávy v tabulce prostě není.

Určitou zajímavostí je, že Clive Sinclair byl za své zásluhy o rozvoj britského hospodářství povýšen do šlechtického stavu, takže dnes jeho plné jméno zní: Sir Clive Marles Sinclair.


5) klony

ZX Spectrum byl u nás známý díky tomu, že v zahraničí šlo o velmi levný počítač, a proto si jej mnozí turisté vozili domů z návštěv obchodních domů v západních zemích. Asi proto tak vznikaly u nás a v zemích bývalého sovětského bloku kopie tohoto počítače - v Maďarsku se vyráběla Delta, v Rusku Scorpion a Pentagon a u nás se touto činností zabývala slovenská firma Didaktik Skalica. V roce 1987 uvedla na trh počítač Didaktik Gama, což bylo víceméně okopírovné ZX Spectrum, lišilo se jen svým vnějším provedením a rozšířenou operační pamětí 80 kB, která způsobovala drobné problémy v kompatibilitě; osobně jsem byl vlastníkem tohoto počítače, ale nikdy jsem neviděl program, který by byl schopen rozšířenou operační paměť využít. Později vznikl Didaktik M, který už měl standardních 48 kB RAM, navíc řešil starý problém všech ZX Specter, které neměly konektor na připojení joysticku - Didaktik M měl hned dva. Posledním modelem byl Didaktik Kompakt - šlo o Didaktik M se zabudovanou disketovou jednotkou na 3.5' diskety, které firma Didaktik Skalica vyvinula, vyráběla a prodávala. Ještě v roce 1994 se Didaktik M prodával přibližně za 3500 Kč a Didaktik Kompakt za 7 tisíc korun. Existovalo u nás a na Slovensku i několik málo firem (např. Proxima, Ultrasoft), které se zabývaly vývojem softwaru a prodejem literatury k těmto a kompatibilním počítačům.


6) Commodore PET, Commodore VIC20

V roce 1977 začala americká firma Commodore prodávat svůj “Personal Electronical Transaction computer“ - PET. Cena činila 600$, ovšem včetně monitoru a magnetofonu na kazety. Počítač byl vybaven:

Tento počítač ovšem nebyl nijak mimořádně levný, a prodával se hlavně do škol a firmám zabývajícími se komerční činností. Podobně jako Sinclair Research si Commodore uvědomila obrovský prostor na trhu počítačů pro domácnosti, a začala pracovat na vývoji levnějšího a dostupnějšího počítače pod heslem “Počítač pro masy, ne jen pro boháče“.

V roce 1980 byl počítač hotov a začal se prodávat pod názvem Commodore VIC20. Nejdůležitější parametr, cena, se pohybovala těsně pod hranicí 300$, byl tedy přibližně 2x dražší než ZX80 - je ovšem pravda, že jeho parametry tomu odpovídaly:

VIC 20 měl značný úspěch, a tak se začalo pracovat na vývoji dalšího mikropočítače.


7) Commodore 64, Commodore 64-II, Commodore SX-64

Tento počítač - Commodore 64 - byl na trh uveden v roce 1982, a jedná se vedle ZX Spectra o pravděpodobně nejslavnější počítač v historii. Na celém světě se prý v průběhu jeho existence (prodával se ještě v 90. letech) prodalo přes 20 miliónů kusů. Úmyslem firmy Commodore bylo vytvořit konkurenční počítač k ZX Spectru, a to se jí rozhodně zdařilo. Svými parametry Commodore 64 počítače Cliva Sinclaira rozhodně převyšoval, i když málokterý majitel ZX Spectra nebo kompatibilního počítače to byl ochoten přiznat (jak vím podle sebe):

Jako externí paměť se používal hlavně magnetofon, nejlépe typ vyráběný přímo firmou Commodore, který byl velmi kvalitní a umožňoval tak při použití odpovídajícího programového vybavení (které se typicky prodávalo v cartridge, který obsahoval ROM s programem) zápis na kazetu s výrazně vyšší hustotou záznamu než třeba u ZX Spectra - programy se nahrávaly mnohem rychleji a na kazetu se jich vešlo podstatně více. Dodávala se nicméně i externí disketová jednotka prodávaná pod označením 1541 na jednostranné diskety 5.25' o kapacitě 170 kB a další periferie, jako tiskárna či myš, přičemž joystick (C-64 měl konektory na připojení až dvou) byl úplnou samozřejmostí.

Commodore se prodával velmi dlouho, v roce 1986 vznikl Commodore 64-II, který byl vnitřně zcela stejný, lišil se jen z vnějšku. Byla vytvořena dokonce i “Gold edition“, několik stovek počítačů (počítáno od 1.000.000-tého vyrobeného počítače) bylo pozlaceno a draze se prodávaly jako sběratelský kus.

V roce 1983 představila firma Commodore svůj počítač Commodore SX-64. Prodával se za 1.600$, a šlo o první přenosný počítač s barevnou obrazovkou na světě. Měl podobné parametry jako C-64, pravděpodobně s ním byl kompatbilní, navíc disponoval jednou nebo volitelně dvěma diskovými mechanikami 5.25'. Vyrábět se přestal v roce 1986.



8) C16,C116, Commodore PLUS4

Všechny tři tyto počítače se datují do roku 1984. Měly se stát pokračovateli
C-64, faktem však zůstává, že se nijak výrazně neujaly a firma Commodore se pak vrátila k výrobě stále žádaného C-64 a svých dalších počítačů. Prvním byl C116, těsně po něm následoval C16. Tyto dva počítače byly zcela totožné, jediným rozdílem byla klávesnice - C116 měl nekvalitní, membránovou klávesnici (podobně jako ZX Spectrum) a C16 mělo klávesnici klasickou, jako C-64 a všechny ostatní počítače firmy Commodore. Zřejmě tedy byl určitý rozdíl i v ceně.

Oproti C-64 měly tyto počítače několik změn:

Po velmi krátké době přišel počítač Commodore PLUS4, vycházel c C16/C116, bylo vylepšeno jen několik parametrů:

Commodore PLUS4 bylo tedy znatelně lepší než C-64, nicméně nebyl o něj takový zájem jako o C-64, na který už v této době existovalo mnoho programů a který už byl velmi rozšířený, a tak se po krátké době tyto počítače přestaly vyrábět.


9) Commodore 128

Šlo o poslední 8-bit počítač (vznikl v roce 1985) vyráběný firmou Commodore, a to o počítač velmi zajímavý.

Po zapnutí se dal počítač nabootovat do tří režimů:
a)mód C-64 (100% kompatibilita s C-64); jen tento mód používal grafický obvod VIC II
b) mód C-128 (možnost využití celé paměti, lepší BASIC, rychlejší přístup k disketové mechanice, využití grafiky 640x400); první dva režimy pracovaly s procesorem MOS 8502
c) mód CP/M (byla potřeba bootovací disketa - ta byla prodávána zároveň s počítačem); tento systém pracoval s procesorem Z80A firmy Zilog Navenek vypadal C-128 jako cosi mezi Amigou a C-64. Vznikla i verze Commodore 128D, která měla oddělenou klávesnici a část s počítačem, vypadala tedy podobně jako PC. Problémem bylo, že na C-128 se nevyvíjel téměř žádný software, a tak se v roce 1986 přestal vyrábět.

Firma Commodore později vyrobila např. počítač PC40-III, který byl kompatibilní se standardem IBM PC, ale hlavním těžištěm její další činnosti se staly skvělé a ve své době asi nejlepší osobní počítače vůbec - počítače Amiga. I ona však neušla osudu Sinclair Research a byla v polovině 90. let na pokraji krachu koupena firmou ESCOM (ještě předtím, než se přejmenovala) - ta ji před nějakou dobou opět prodala a čas od času se objevují zvěsti o návratu Commodore.



V dnešní době jsou tyto počítače v podstatě mrvé, žádná firma je nevyrábí ani neexistují komerční firmy vyvíjející software. Přesto však existují nadšenci, kteří tyto počítače vedle svého PC pořád používají, na internetu se dají nalézt návody, jak k ZX Spectru či C-64 připojit např. IDE harddisk. Některé z těchto počítačů jsou vyhledávanými sběratelskými kousky, za ZX80, kterých bylo vyrobeno asi 70 tisíc, se prý platí poměrně velké částky. A zřejmě většina bývalých majitelů některého osmibitového počítače má doma na svém PC emulátor (většina těchto programů je freeware) svého bývalého mikropočítače, na kterém si v chvílích nostalgie tito bývalí nadšenci zahrají nějakou z mnoha sice jen desítky kilobajtů dlouhých, ale přesto skvělých her.



Použité zdroje a zajímavé odkazy: