Elektronik - Computer -                      ZX81 -  ein Oldie wird "aufgebohrt"

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Foto des nicht modifizierten ZX81
Daten des ZX81:
Erscheinungsjahr:     
1981
Prozessor:                  
Z80A
Taktfrequenz:            
3,25 MHz
RAM:                        
1 KByte (erweiterbar auf 16, 32 oder maximal 56 KByte)
ROM:                        
8 KByte inkl. Basic
Betriebssystem:        
Sinclair Eigenentwicklung
Grafikchip:                
---
Textmodus:               
32 x 24 (22 nutzbare Zeilen, die letzten beiden Zeilen
                                                 sind dem Betriebssystem vorbehalten)
Grafikmodi:              
64 x 44 (Blockgrafik mit Viertelzeichen)
Farben:                     
2
Soundchip:                
---
Sound:                       
--- ( externer Ausbau )
Tastatur:                   
Folientastatur, QWERTY, 40 Tasten
Laufwerk:                 
--- ( externe Speicherung auf Cassetenrecorder )
 I/O:                           1 x Busport,
                                   1 x EAR ( Programmausgabe )
                                   1 x MIC ( Programmeingabe )
                                    (beides 3,5 mm-Klinkenbuchse für Kassettenbetrieb),
                                   1 x HF (Antenne - Bildschirmausgabe auf Fernseher )
 


Der ZX 81 war eine kleine Revolution, denn er kam mit insgesamt nur vier ICs aus. Dadurch konnte der Rechner sehr billig produziert werden;
der ZX 81 war der erste Computer, der in Deutschland für unter 200 DM gekauft werden konnte (als Bausatz, das Fertiggerät kostete etwas mehr).

Die technischen Daten des ZX 81 sind eher bescheiden, in der Grundausführung hat der Rechner nur 1 KByte RAM, keine hochauflösende Grafik
und keinen Sound.  Allerdings kann der ZX 81 mit RAM-Packs bis zu 56 KByte (64 KByte funktionieren nicht, da das ROM 8 KByte des Adressraums beansprucht)hochgerüstet werden .

Die Bildaufbereitung beim ZX81 wird komplett von der CPU erledigt, dadurch wird der eigentlich recht flotte Takt von 3,25 MHz effektiv auf ca. ein Viertel gedrückt  - was einer Taktrate von  900 kHz entsprechen würde. Wenn ein Bild dargestellt wird, können Programme nur zum Zeitpunkt des Bildwechsels abgearbeitet werden, also in den Austastlücken, in denen heute z.B. der Videotext liegt. Aus diesem Grund hat der Rechner zwei verschiedene Betriebsmodi, einen ohne (FAST) und einen mit Bildwiedergabe (SLOW). Diese Modi lassen sich per Basic-Befehl oder per Maschinensprache über Ansprung der Betriebssystemroutinen umschalten.

Was die Betriebssicherheit angeht, sieht es beim ZX81 leider nicht sehr gut aus, wofür es verschiedene Ursachen gab: Entweder - wenn mehrere externe Geräte am Port betrieben wurden ( z.B. Thermodrucker, und 2 KBYte Memopacks ) - trieb die hohe Temperatur des internen Spannungsreglers mit zu geringer Kühlfläche den Computer in das Nirwana oder es lag am Wackelkontakt eines der Geräte am externen Erweiterungsport - oder ebenfalls nicht gerade selten eine unendliche Programmschleife.... und es gab keinen rettenden Resetknopf .....
und nicht zuletzt passierte dies meist ( frei nach Murphys Gesetz )  immer dann wenn man eine Stunde Maschinencode eingegeben hatte und
Code noch nicht auf Casette gesichert worden war..... hinzu kam noch, dass eine erforderliche interne Spannung ( +12 Volt ) praktisch aus der unstabilisierten nur minimal gesiebten Spannung des externen 9 Volt Netzteils gewonnen wurde..... - an einer Auswahl von Fehlerquellen mangelte es wahrlich nicht...

In den USA ist der ZX81 übrigens als TS-1000 von Timex-Sinclair vermarktet worden. Es gab auch einen größeren Bruder namens TS-1500,
der mit 16 KByte RAM ausgeliefert wurde, sonst aber identisch war.
 

   

Für den ZX81 gab es Zusatzspeicher in Form von externen "Memopacks" in den verschiedensten Bauformen und
mit 16 KByte oder 32 KByte RAM und mit entweder statischem
oder dynamischen RAM und verschiedenen Chips.
 
   
Zu jener Zeit gab es praktisch keinerlei erschwingliche Drucker.... bezahlbare Nadeldrucker kamen erst
mehr als 4 Jahre später auf dem Markt. Die einzige zu jener Zeit bezahlbare Alternative war der von
Sinclair angebotene Thermodrucker, der auf einer matalinen Beschichtung Ausdrucke produzierte.
Darüber hinaus war der Ausdruck auf so um die 50 Zeichen Breite beschränkt. Das damalige Papier
ist heute nicht mehr verfügbar... allerdings soll es gerüchten nach einige Thermopapierrollen für
Kassenautomaten geben die mit dem Drucker laufen und ich habe schon auch von Fällen gehört,
in denen der eine oder andere Freak mittels einer Laubsäge die Thermopapierrollen für Faxgeräte
auf die erforderliche Breite gebracht haben und dann die erforderliche Menge an Papier abwickelten,
bis der erlaubte Durchmesser für den Thermodrucker erreicht wurde. Wenn aber auch noch der
Drucker zusammen mit Memopaks betrieben wird kommt der interne Spannungsregler des ZX81 ganz
schnell an seine Grenzen. Ich habe seinerzeit trotz Verlust der Garantie meinen Drucker geöffnet und nachträglich eine seperate Klinkenbuchse eingebaut und den Drucker von der gemeinsamen Spannungsversorgung abgekoppelt und den Thermodrucker mit einem geregelten externen Netzteil versorgt.
 
     
 
und hier zunächst einmal der "aufgebohrte" ZX81 von aussen.....
"aufgebohrt" stimmt hier sogar wortwörtlich, da durch den Ausbau
des ZX81 der Stromverbrauch steigt und deswegen der interne
Spannungsregler ( der im Original für 1,5 Ampere ausgelegt ist )
gegen eine stärkere Variante ( jetzt für 3 Ampere ) ausgetauscht
wurde. Dies hat zur Folge, dass im Gehäuse eine stärkere Wärme-
entwicklung entsteht - zum einen durch den Regler der eine größere
Verlustleistung erzeugt - zum anderen durch den Ausbau des Arbeitsspeichers von 2 Stk. 2114 Chips für 1 K Byte auf 3 Stk.
6264 CMOS static RAM Chips für 24 KByte sowie die Ladeschaltung
für den NiCd-Akku ( 3,6 Volt ) mit dem die 8 K Byte für den Maschinen-
codespeicher abgesichert werden.

Aus diesen Grund musste im Boden des Gehäuses und an der Gehäuserückwand größere Flächen mit Lochraster aus 6mm
Löchern gebohrt werden - die Zusatzfläche am Boden ist für
den Lufteintritt unterhalb des Kühlkörpers für den Spannungsregler
konzipiert und die Luft wird dann über die Platinenoberseite an
den zusätzlichen CMOS Speicherchips und der CPU sowie dem
ULA Chip vorbei nach hinten zu der hinteren Luftaustrittsfläche
an der Rückseite des Gehäuses geführt.
 
Im Bedarfsfall kann innen über der Lufteintrittsfläche ein Lüfter aus einem alten 486-er Computer eingebaut werden, der die Luft sogar in das Gehäuse saugt und damit die Luftumwälzung und damit die Kühlung erheblich erhöht.

Zusätzlich befindet sich links oben ( unterhalb des Videomodulator-
moduls ) eine Chinchbuchse an dem für einen normalen Monitor
ein FBAS-Videosignal anliegt und oben mittig rechts befindet sich
ein Schalter mit dem der Schreibschutz für den Maschinencode-
speicher wahlweise ein- oder ausgeschaltet werden kann.

An der vorderen Unterkante befindet sich eine Stiftbuchsenleiste zum
Anschluss einer externen Tastatur.
 
     
  Fortsetzung der Beschreibung - Teil 1  
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© Harro Walsh