Nel 1982 Sinclair avvia la progettazione di un computer con capacità di visualizzazione a colori, audio e memoria più adeguata a sofisticati programmi. Sviluppato con il nome di progetto ZX-82, il computer è messo sul mercato con il nome di ZX-Spectrum, al prezzo di 125 sterline.

ZXSpectrum

Lo Spectrum è subito un grande successo: prodotto in due versioni da 16 e 48K (la prima espandibile alla seconda) ha una tastiera a membrana realizzata con tasti in gomma, visualizzazione stabile sullo schermo, grafica da 256 x 192 punti a sei colori con due livelli di luminosità e lampeggio. Con la semplicità dello ZX-81 e l'aggiunta di nuove funzionalità, lo Spectrum è un ottimo mezzo per imparare il Basic, ma è anche il primo computer Sinclair che può essere usato per fare qualcosa di più impegnativo. I programmi software, prodotti inizialmente da Psion (azienda che in seguito si distinguerà nello sviluppo dei computer palmari), sono: vu-calc (foglio elettronico), vu-file (database), vu-3d (un software per modellare e visualizzare oggetti tridimensionali) e un simulatore di volo.

Oltre alla ZX-Printer, lo Spectrum supporta altre due espansioni: la ZX-Interface 1, che aggiunge una porta seriale di comunicazione RS232, e una periferica di memoria di massa unica dei sistemi Sinclair, il ZX-microdrive.

ZXMicrodrive

Esattamente come la ZX-Printer rende disponibile a basso costo un sottoinsieme delle funzionalità di una comune stampante, il microdrive offre in forma ridotta le capacità dei drive per floppy disk. Una meccanica ai minimi termini (in pratica un motorino con il capstan montato sull'asse del rotore) fa passare un nastro senza fine davanti a una testina di derivazione audio che lo legge in una dozzina di secondi. Contenuti in fragili cartucce questi nastri surrogano, sia pure con prestazioni modestissime, le capacità d'accesso casuale dei dischi. Le cartucce hanno la capacità di circa 85 KB, sono costose e scarsamente affidabili, ma questo non è un problema dal momento che i normali drive hanno costi 3-4 volte superiori alla periferica Sinclair. L'Interface 1 introduce inoltre una semplicissima rete locale a bus pensata per equipaggiare le aule didattiche.

Un'altra espansione, la ZX-Interface 2, presentata in seguito mira a recuperare, sia pure tardivamente, l'handicap dello Spectrum nei videogiochi: un'applicazione a cui Sinclair non sembra aver pensato in fase di progettazione. La periferica aggiunge due connettori per joystick e uno slot per cartucce ROM: le interfacce che sono in dotazione agli home computer concorrenti di Commodore e Texas Instruments. L'idea di acquistare software su cartuccia non fa presa sugli utenti: per lo Spectrum c'è già molto economico software su cassette (soprattutto pirata) e la scelta dei titoli su cartuccia è troppo limitata. L'interfaccia joystick più diffusa resta quella prodotta dalla società indipendente Kempston.

Lo Spectrum è un grande successo e su di esso lavorano decine di medie e piccole aziende informatiche che realizzano software e periferiche e che vendono i propri prodotti per corrispondenza, pubblicizzandoli sulle riviste specializzate. Un successo che giustifica la lunga serie di restyling realizzati da Sinclair e poi da Amstrad sulla stessa architettura. Il primo aggiornamento, lo Spectrum +, aggiunge una tastiera più efficace. Il secondo, più radicale, Spectrum 128, porta a 128KB la memoria RAM, aggiunge un chip audio dedicato e un nuovo Basic. Computer Spectrum vengono prodotti fino al 1990, anche dopo il passaggio ad Amstrad delle attività Sinclair. Quando, nel 1986, Amstrad prende in mano la produzione Sinclair ha già venduto, almeno secondo le stime, circa 4,5 milioni di computer Spectrum.

Spectrum (+) Plus

La fase pionieristica del personal computer - un arco temporale che va dalla fine degli Anni 70 alla prima metà del decennio successivo - è stata il banco di prova alle idee, all'iniziativa imprenditoriale di molte persone. Tra queste merita un posto particolare Clive Sinclair, un estroso inventore con il pallino della semplicità e della miniaturizzazione a cui si lega la breve storia di Sinclair Research: forse la più famosa azienda di personal computer che abbia operato sul suolo inglese.

In un'epoca in cui le applicazioni avanzate dell'elettronica sono ancora realizzate artigianalmente dagli appassionati del saldatore, Clive Sinclair realizza e mette in vendita per corrispondenza un kit che consente di costruirsi “in casa” un semplicissimo home computer programmabile in Basic a cui dà il nome di ZX-80. Introdotto sul mercato nel 1980 e progettato attorno al potente (per il metro di allora) processore a 8 bit Zilog Z80A, il nuovo computer rimpiazza, con maggiori ambizioni, una precedente scheda-CPU, MK-14commercializzata con il marchio di Cambridge Computers (poco più di una board didattica a microprocessore progettata nel '78 da Chris Curry futuro fondatore, con Herman Hauser, di Acorn Computers).

ZX-80

Clive Sinclair, che raccoglie intorno a sé un gruppo di persone di grande capacità, sviluppa con lo ZX-80 un'idea davvero minimale del personal computer (che è poi l'impronta progettuale più caratteristica di tutti i prodotti della società inglese): in un momento in cui i computer sono costosi e complessi, perché costituiti da componenti indipendenti (unità centrale, tastiera, periferiche, interfacce di I/O, ecc), Sinclair pensa a un sistema di fattura essenziale e autosufficiente, adatto alle esigenze e alle tasche di sperimentatori e studenti. Un risultato ottenuto progettando fuori dagli schemi e ricorrendo a soluzioni innovative.

La caratteristica progettuale più significativa dello ZX-80 è che in esso CPU e software svolgono i compiti che in altri computer sono affidati a circuiti elettronici dedicati. Il codice realtime dello ZX-80 (scritto interamente in assembler) fa generare alla CPU tutti i segnali necessari per la visualizzazione sullo schermo, per la scansione della tastiera, come anche per la gestione dell'I/O su nastro. La CPU fa davvero molta fatica a svolgere tanti compiti 'time-sensitive' contemporaneamente, ma Sinclair sa bene che agli utilizzatori dello ZX-80 non importa se la tastiera perde qualche colpo, o se durante l'esecuzione dei programmi o l'uso del nastro scompare l'immagine dallo schermo.

In un'epoca in cui i computer hanno bisogno di periferiche dedicate e costose, come i monitor e i dispositivi di registrazione dei dati digitali, Sinclair integra nello ZX-80 le interfacce per collegare una qualsiasi TV b/n e un comune registratore a cassette. Altre curiosità riguardano la componentistica scelta per la costruzione dello ZX-80: solo chip di grande produzione e un filtro ceramico (normalmente impiegato nelle radio) che sostituisce il più costoso quarzo del clock. La tastiera a membrana e il contenitore in plastica chiuso con semplici rivetti sono altre scelte uniche nel panorama dei computer.

La tastiera "a membrana" dello ZX-80

Anche sul fronte della programmazione lo ZX-80 presenta caratteristiche peculiari. L'interprete Basic integer, contenuto assieme al firmware in una ROM di soli 4 KB, ha comandi e funzioni che sono richiamabili con semplici combinazioni di tasti e che vengono codificati in memoria con un unico byte. Il software è stato progettato per rimediare alle limitazioni dell'hardware: a una tastiera molto scomoda da usare e a una memoria di base limitatissima (1 KB, per di più condivisa tra programmi, variabili di sistema e mappa video). L'originale editor di linea del Basic ha la capacità davvero unica d'indicare gli errori di sintassi già in fase d'immissione del codice, facilitando la programmazione. Accompagnato dal manuale "A course in Basic Programming" ZX-80 è forse il primo computer didattico accessibile a un pubblico di non professionisti. Risultato, ZX-80 è un grande successo: in meno di due anni ne vengono costruiti o consegnati in kit circa 70.000 esemplari.

La ricerca di soluzioni costruttive più semplici ed economiche fa incontrare Sinclair con il costruttore di semiconduttori Ferranti che ha realizzato un nuovo componente digitale denominato ULA (Uncommitted Logic Array). Questo chip rende possibile integrare circuiti digitali complessi programmando alcune migliaia di porte logiche, presenti al suo interno, con un'operazione di mascheratura in fase di produzione. Sinclair intuisce la possibilità di ridurre complessità e costi di produzione del proprio computer e dà avvio nel 1981 al diretto successore dello ZX-80.

Lo ZX-81, questo il nome del computer, è dal punto di vista architetturale molto simile al precedente, ma ha all'interno soltanto quattro circuiti integrati (oltre alla ULA solo RAM, ROM e CPU). Minore complessità significa minori costi di produzione per Sinclair, che offre lo ZX-81 a un prezzo pari ai due terzi del modello precedente. Il computer introduce una serie di aggiornamenti, come la modalità di funzionamento 'slow' che concilia la visualizzazione sullo schermo con l'esecuzione, sia pure rallentata, dei programmi. Nella ROM da 8 KB di capacità (doppia rispetto a quella dello ZX-80) trova posto un nuovo interprete Basic che supporta i numeri in virgola mobile, funzioni trigonometriche, grafica a bassissima risoluzione (64 x 44 punti) e la stampante.

In contemporanea con la progettazione dello ZX-81 Sinclair dedica impegno alla realizzazione di una stampante 'in sintonia' con la filosofia generale del sistema. Il risultato di questo lavoro è una periferica incredibilmente semplice e compatta: la ZX-Printer. Mentre i negozi vendono stampanti professionali che spesso costano più dei computer, Sinclair progetta una periferica priva di tutto ciò di cui è possibile fare a meno, adatta soltanto a riprodurre i listati di programma e qualche grafico. 

Nella ZX-Printer tutto è ridotto all'osso: due aghi montati su una cinghia trascinata da un unico motore passano alternativamente su un rotolo di carta metallizzata. Un solo circuito ULA decodifica direttamente dal bus del computer i segnali essenziali per il controllo del motore e della traccia sulla carta (ottenuta applicando agli aghi una tensione in grado di bruciare la metallizzazione). Nella stampante non c'è alcun controller, né un generatore di caratteri: a fare tutto è la CPU dello ZX-81, sotto il controllo del firmware contenuto nella ROM del sistema.

Introdotto sul mercato nel marzo del 1981, Sinclair ZX-81 viene venduto in 500.000 esemplari nei primi 12 mesi. Dal luglio '82 il computer comincia a essere prodotto su licenza anche negli Stati Uniti, commercializzato con il nome di Timex 1000.

[Fonte, http://web.tiscali.it/city/sinclair1.htm]

La realizzazione di prodotti innovativi per ciò che riguarda capacità tecnica, design e presentazione pubblicitaria è una caratteristica distintiva dell'impegno di Sinclair nell'elettronica, già molti anni prima dell'arrivo dei computer.

Sinclair Radionics, la società in cui Clive Sinclair si fa le ossa assieme a Jim Westwood dall'inizio degli Anni 60 è una fucina di prodotti innovativi, gran parte dei quali sono circuiti in kit destinati agli sperimentatori dell'elettronica: radioamatori, audiofili e studenti. Appassionati che hanno come punto di riferimento la stampa periodica specializzata (che pubblica progetti e realizzazioni fai-da-te) e che realizza in proprio le applicazioni dell'elettronica a partire da componenti acquistati in negozi specializzati o direttamente dal fornitore. Sinclair Radionics vende per questa via radioline in miniatura, componenti audio in kit cavalcando l'interesse montante in quegli anni per l'hi-fi e lo sviluppo della stereofonia.

Tra i prodotti più significativi realizzati intorno alla metà degli Anni 60 c'è un amplificatore audio in classe D, che mette in pratica una tecnica sperimentale nelle applicazioni hi-fi alternativa ai tradizionali schemi operanti nelle classi A e A/B. L'arrivo dei circuiti integrati dà a Sinclair nuove possibilità d'investire nella miniaturizzazione e proporre agli sperimentatori dell'elettronica prodotti più semplici da realizzare. Con il costruttore di semiconduttori Plessey, Sinclair realizza nel 1968 un circuito integrato (con 13 transistors all'interno del chip) con funzione di amplificatore audio della potenza di alcuni Watt, che viene commercializzato con il nome di IC-10. Nella prima metà degli Anni 70, Sinclair realizza una rivoluzionaria linea di componenti modulari hi-fi con un design fortemente innovativo: Project 80.

Negli Anni '70 Sinclair inizia a lavorare con l'elettronica digitale e realizza la prima calcolatrice portatile ultrasottile (Executive, 1972). Mentre la gran parte delle calcolatrici sul mercato necessita ancora di ingombranti batterie per avere un'autonomia accettabile, Sinclair offre un prodotto incredibilmente leggero e compatto che funziona per molte ore con tre piccole pile a bottone. Una scoperta sperimentale - il fatto che alcuni chip in tecnologia MOS possano tollerare rapide interruzioni dell'alimentazione senza perdere i dati - suggerisce a Sinclair un inedito circuito d'alimentazione che applica la corrente a intervalli brevissimi. Sfruttando questa modalità di funzionamento non prevista dai costruttori dei chip, Sinclair riesce a ridurre del 90% l'assorbimento di corrente della propria calcolatrice.

I prodotti Sinclair sono proposti sul mercato facendo leva sulla capacità (talvolta soltanto pretesa) di offrire elevate funzionalità a basso costo mediante l'impiego di soluzioni innovative. Non sempre però le promesse della pubblicità si riflettono sulle capacità dei prodotti, che troppo spesso denunciano problemi di qualità. Da parte dei progettisti c'è una eccessiva dimestichezza a usare in modo non convenzionale, o ai limiti delle caratteristiche, i componenti elettronici con ovvie ripercussioni sull'affidabilità. Una fonte riporta il caso di un incidente diplomatico sfiorato quando le batterie di una calcolatrice Sinclair, inavvertitamente lasciata accesa, esplodono nelle tasche di un diplomatico sovietico in visita nel Regno Unito. Intorno alla metà degli Anni 70 Sinclair mette in vendita il kit di un orologio a LED (Black Watch) e di una calcolatrice da polso che sono quasi impossibili da realizzare e da usare. La pubblicità dell'azienda viene giudicata ingannevole da un editore e censurata. Tra i prodotti Sinclair non mancano comunque cose davvero significative come, per esempio, gli strumenti di misura digitali da banco e portatili oltre ovviamente ai computer.

L'impegno di Sinclair nei computer inizia nel '78 con l'MK-14: una scheda a microprocessore commercializzata con il marchio Cambridge Computers (azienda creata da Clive Sinclair dopo la sua uscita da Sinclair Radionics in seguito a vicissitudini di carattere finanziario). Adatta alle applicazioni didattiche, MK-14 è progettata da Chris Curry che successivamente si unisce a Herman Hauser fondatore di Acorn Computers. La scheda è programmabile in linguaggio macchina attraverso una tastiera esadecimale, ha un display numerico a LED da otto caratteri e un semplice programma monitor in ROM. Il processore usato è l'SC/MP di National Semiconductors: un chip a basso costo che trova applicazioni nei controller industriali e nell'elettronica dei videoregistratori.

MK-14

MK-14 ADV

MK-14 è solo un esperimento. Il convinto impegno nei computer nasce con lo ZX-80 e la creazione della società Sinclair Computers. ZX-80 è un sistema progettato per utilizzare il minor numero di parti possibile e per ridurre al minimo i costi. Più importante della funzionalità è infatti la semplicità di montaggio: il computer deve poter essere costruito con successo dal maggior numero possibile di appassionati, non necessariamente esperti nell'uso del saldatore. Secondo alcune fonti, il disegno architetturale dello ZX-80, che è realizzato da Jim Westwood, si rifà a un circuito già noto agli sperimentatori dell'elettronica con il nome di TV Typewriter: un'applicazione a microprocessore pubblicata nel '73 da Don Lancaster sulla rivista Radio Electronics.

TV Typewriter

Nei computer ZX80/81 è innovativa l'idea di sincronizzare i programmi con le frequenze di quadro televisive. In questo modo la CPU può occuparsi, nei tempi morti, della visualizzazione sullo schermo facendo a meno dei componenti dedicati. Un'altra idea è includere nella ROM anche il firmware che serve per far funzionare le periferiche opzionali. Grazie a questo espediente la stampante Sinclair non aveva bisogno di alcun controller e poteva essere offerta ad un prezzo più competitivo. Solo un ritardo nello sviluppo dello Spectrum ha impedito a Sinclair di utilizzare la stessa strategia per il supporto del microdrive. Il microdrive è esso stesso un esperimento davvero unico di memoria di massa con accesso casuale senza dischi, ma con una cartuccia di un nastro senza fine. Molta originalità si esprime nel lontano '84 con l'idea di abbinare il computer QL con una suite di programmi. Guarda caso un foglio elettronico, un word processor, un database e un tool di business graphic (categoria di software che per tutti gli Anni 80 vivrà di vita propria prima di finire annegata nei fogli elettronici). Innovativi sono anche la piccola televisione tascabile FTV dotata di tubo catodico a proiezione laterale e di pile piatte al litio (un brevetto Polaroid) oltre allo sfortunato mini-veicolo ad alimentazione elettrica C5.

Tutti gli uomini di Sinclair Research:

Clive Sinclair. Fondatore di Sinclair Radionics, di Science of Cambridge, Sinclair Computers (diventata dall'81 Sinclair Research) e Cambridge Computer. Con doti d'inventore e grande intuizione per i prodotti di elettronica di consumo, progetta negli Anni '60-70 radio tascabili, amplificatori, orologi al quarzo, calcolatrici, tv portatili e strumenti di misura digitali. Dall'impegno nello sviluppo degli home computer, passa con minori fortune a quello nella TV flat screen e dei mezzi di trasporto elettrici.

Jim Westwood. Già impegnato con Sinclair nelle attività dell'elettronica è il progettista dell'architettura hardware dello ZX-80, in seguito potenziata nello ZX-81. Come responsabile della progettazione di Sinclair Research è impegnato dall'81 nei progetti per la TV flat panel, in cui la società ha investito 5 milioni di sterline. Nel 1988 firma per Cambridge Computer il progetto dell'innovativo portatile ZX-88.

John Grant. Consulente di Sinclair con la sua società Nine Tiles è l'autore del software dello ZX-80. Nel progetto dello ZX-81 Grant si dedica al firmware, lasciando a Steven Vickers lo sviluppo del nuovo Basic. E' sua l'idea dell'editor di linea che nella serie ZX consente d'inserire solo linee di codice sintatticamente corrette.

Steven Vickers. Nella società Nine Tiles dal gennaio '80 lavora allo sviluppo del nuovo Basic in virgola mobile dello ZX-81 ed è l'autore del primo manuale dello stesso computer. In seguito cura l'estensione del Basic per lo Spectrum. Assieme ad Altwasser lascia Sinclair per creare Rainbow, editore di libri informatici, e poi Cantab, società che produce Juppiter ACE: un computer a metà strada tra lo Spectrum e lo ZX-80, ma con il veloce linguaggio Forth al posto del Basic. Oggi è professore di matematica, autore di numerose pubblicazioni.

Richard Altwasser. E' il progettista dell'architettura hardware dello Spectrum. Assieme a Vickers lascia Sinclair per creare Cantab, che produce Juppiter ACE. In seguito ritorna a occuparsi di Spectrum nel 1986, nel ruolo di responsabile dell'hardware di Amstrad.

Rick Dickinson. E' il responsabile per il design interno ed esterno di tutti i prodotti Sinclair, a cominciare dallo ZX-80. A Dickinson, Sinclair deve gran parte della suggestione creata dall'aspetto dei prodotti.

Hugo Davenport. Autore del manuale e del corso di progammazione Basic dello ZX-80. In seguito diventa direttore della ricerca di Sinclair.

Nigel Searle. Responsabile della divisione computer di Sinclair, dall'82 diviene managing director dell'Advanced Products Division che ha in carico lo sviluppo dei nuovi prodotti. In una società di tecnici è il manager che si occupa di espandere il business sui mercati USA e internazionali.

David Karlin. In Sinclair dall'estate 82, dopo aver lavorato nei laboratori Fairchild in California, è tra i responsabili della progettazione dell'hardware dello sfortunato Sinclair QL.

Altri nomi significativi per l'evoluzione della piattaforma Spectrum sono: Ben Cheese, responsabile per la progettazione dell'hardware dello Spectrum 128; Kevin Males, autore dell'interprete dei comandi audio dello Spectrum 128. Martin Brennan, con Steve Berry e Andrew Cummins è autore dell'editor del Sinclair 128. Nel periodo Amstrad: Rupert Goodwins (autore dell'aggiornamento al manuale dello Spectrum +2) e Cliff Lawson (autore del DOS per lo Spectrum 128 che aggiunge il supporto per i floppy disk da 3").