Le SINCLAIR ZX81

Le SINCLAIR ZX81

I) Présentation de la machine :

Le ZX81 est un ordinateur conçu et vendu par la société anglaise SINCLAIR RESEARCH fondée par lord CLIVE SINCLAIR. Il a été commercialisé à partir de l’année 1981 en france. Il été possible de l’acheter soit montée au prix imbattable de 590 francs ou en kit à monter soit même au prix de 490 francs. Une version américaine est sortie un peu prés en même temps et se nommer le TIMEX 1000.

Le ZX81 est un ordinateur personnel. Comme le montre la photo N°1, il se présente sous la forme d’un petit boîtier noir de 165x170x40 mm avec un clavier sensitif à membrane de 40 touches. Le design a été réalisé à l’époque par RICK DICKINSON.

Photo n° 1: ordinateur ZX81

L’objectif de cet ordinateur été de vendre un ordinateur accessible à tous  afin que le plus grand nombre de personne se forme à l’informatique. D’ailleurs la société SINCLAIR RESEARCH fournissait avec l’ordinateur un manuel complet et très bien détaillé pour s’initier au BASIC. Le succès fut réelle car au bout de moins d’un ans de commercialisation plus de 300.000 unités avait été vendu en Europe.

II) Le hardware :

Le ZX81 est basé sur un microprocesseur Zilog Z80A (ou compatible suivant les productions) cadencé à une fréquence de 3,25 MHZ.  Il dispose d’une ROM ZCM38818 de 8 Ko et d’une RAM de 1 Ko composée de deux CI MCM21L14 ou un MCM41L18 suivant les productions. La sortie vidéo, la gestion du lecteur de cassettes et du clavier est réalisé par une sorte de microcontroleur (circuit logique de gestion des entrées et sorties) FERRANTI de 40 pins de appelé ULA 2C210E programmer suivant les demandes de SINCLAIR spécifiquement pour le ZX81.

Le Z80A a à sa charge l’exécution des programme mais aussi la gestion de l’affichage vidéo. Ainsi, la fréquence de 3,25 MHZ a été choisie pour être compatible avec la fréquence de balayage horizontale des téléviseurs. Comme le travail le plus prenant pour le processeur est la gestion de l’écran, SINCLAIR a eut l’idée d’implémenter une fonction en BASIC « FAST » qui décharge le processeur de la gestion de l’écran afin de permettre d’accélérer les calculs. Cependant lors de l’utilisation de cette fonction l’affichage disparaît.

La sortie vidéo se fait en noir et blanc sur un écran de 24 lignes de 32 caractères chacune par l’intermédiaire dune prise d’antenne relié à un modulateur UM1233. Des extensions software ou hardware permettait d’augmenter la résolution ou d’ajouter des couleurs.

L’ordinateur dispose d’une entrée et d’une sortie audio mono afin d’y connecter un lecteur de cassette.

Sur la partie arrière un bus d’extension permet d’installer en série de nombreuse extensions.

Par contre, l’ordinateur ne disposait d’aucune sortie sonore. Cependant certain programme utilise la sortie audio du lecteur de cassette afin d’y sortir des sons ou même crée des modulations de fréquence qui sont envoyés au téléviseur et génère ainsi un semblant de son.

Photo n° 2: carte mère du ZX81 issue 1 et 3

III) Le software :

La programmation se fait en BASIC en tapant les instructions imprimées sur les touches du clavier. Le BASIC du ZX81 permet de programmer indirectement en assembleur par le biais des commandes PEEK et POKE.

l’ordinateur dispose d’une importante logithèque et bibliothèque. en effet, de nombreux jeux et utilitaires étaient disponible à la vente comme par exemple :

• 3D monster maze
• 3D defender
• Manic miner
• Fourty miner
• crazy kong
• Flight Simulator
• Mazogs

Photo n° 3: Jeux sur ZX81

De plus la presse française a supporté fortement cette machine populaire comme par exemple le magazine HEBDOGICIEL qui publié pratiquement chaque semaine un programme pour ZX81.

IV) Les périphériques :

De nombreux périphériques existent pour le ZX81. Les plus courant sont les extensions de mémoires 16Ko, 32Ko et 64Ko (voir photo n°4).

Photo n° 4: Extension 16Ko de SINCLAIR et MEMOPAK

Il existent aussi des extensions permettant de brancher :

• des claviers plus confortable
• des manette de jeu
• un lecteur de disquette
• L’imprimante thermique pour ZX81 (voir photo n°5)
• etc.

Photo n° 5: imprimante ZX81

D’autres permettre d’augmenter les capacités du ZX81 comme :

• L’interface haute résolution
• L’interface couleur
• L’interface sonore
• L’interface RS232
• L’interface I/O
• etc.

Cependant la plus part de ces extensions graphiques et sonores n’était pas gérées dans les logiciels commerciaux.

V) Le ZX81 aujourd’hui :

Il y a encore aujourd’hui des adeptes du ZX81 qui programment des nouveaux logiciels et même conçoivent des nouvelles extensions.
Je vous conseille pour de plus amples renseignement d’aller voir ce site.

La machine est fiable et tombe rarement en panne hormis de fausse manoeuvres. En effet, si vous mettez une autre alimentation avec une mauvaise polarité plusieurs CI risque de trépasser car il sont tous alimentez presque directement par le régulateur 7805. De même, si vous enlever une extension l’ordinateur sous tension, il y a de grande change que vous détruisez l’ULA ou le Z80A car ils sont connectés en direct au bus d’extension.

Malgré sa simplicité l’ordinateur est difficilement réparable car L’ULA est devenu aujourd’hui introuvable. Certaines personnes ont développé des circuits de substitution composées soit de circuits logiques classiques (à la mode du ZX80) ou de microcontroleur type MACH210 mais aucune de ces solutions n’a été commercialisée.

Pour rejouer au jeu du ZX81 en absence de machine fonctionnelle, il vous restera la solution d’émulation. Des émulateurs existent sur pratiquement toute les machines, même sur le successeur du ZX81 : « Le ZX SPECTRUM »

Article Guillaume W. (GTI), Validé par Ludovic O.