Zewnętrzne złącza

U góry : widok gniazd TV, EAR, MIC oraz zasilania 9VDC z boku obudowy ZX81
U dołu : złącze rozszerzeń z tyłu obudowy ZX81.

TV – gniazdo wyjścia telewizyjnego – 36 Kanał UHF (cinch, żeńskie)

Uwaga, współczesne odbiorniki telewizyjne (tzn. te wyprodukowane po roku 1981, szczególnie z automatycznym dostrojeniem do kanału) mogą mieć problemy z wykryciem i obsługą sygnału produkowanego przez ZX81. Jeśli będzie konieczne, należy dostosować kontrast i jasność obrazu, również ręcznie dostroić kanał (o ile jest to obsługiwane w odbiorniku TV).

EAR – gniazdo wejścia sygnału z magnetofonu (od wtyczki słuchawkowej w magnetofonie do ZX81)

MIC – gniazdo wyjścia sygnału na magnetof (od ZX81 do wejścia mikrofonowego w magnetofonie)

To w rzeczywistości jest sygnał wideo, doprowadzony poprzez opornik i kondensator, który powoduje wyświetlanie białych i czarnych pasów podczas zapisywania i odczytywania danych.

9V DC – gniazdo zasilania

Nawet we firmowym zasilaczu 9V napięcie wynosi raczej 11V niż 9V. Wewnętrznie ZX81 pracuje z zasilaniem 5V, które jest udostępniane przez regulator napięcia 7805, zatem napięcie wejściowe mogłoby byś w zakresie, jak sądzę, od 7V do 24V. Jednakże wyższe napięcia powodują wzrost wydalanego ciepła na regulatorze (podgrzewając od środka klawiaturę ZX81, ponieważ to właśnie pod nią Sir Sinclair umieścił radiator – zapewne w Anglii zimy są długie i zimne). Musisz mieć również świadomość, iż napięcie zasilające jest również przekazywane do dołączonych do  ZX81 urządzeń poprzez szynę rozszerzającą. Zbyt wysokie napięcie zasilania może doprowadzić do uszkodzenia tych urządzeń (drukarka, pamięć).

ZX81 z dołączonym zasilaczem 9V DC

Pobór prądu:

Wewnętrzny 5V, 0.31A, czyli 1.55W bez 16K RAM
Wewnętrzny 5V, 0.39A, czyli 1.95W z modułem pamięci Memotech Mempak 16KB

Port rozszerzeń (Gniazdo 46 stykowe, męskie)

Używane są tylko 44 styki, dwa zostały wycięte, tworząc wąską szczelinę, która uniemożliwia odwrotne dołączenie wtyczki urządzenia zewnętrznego. Przy dołączaniu wtyku żeńskiego z 46 stykami należy odciąć z obu końców, najlepiej przed wykonaniem lutowań. W przeciwnym razie wtyczka może nie zmieścić się w otworze z tyłu obudowy ZX81.

Góra		Spód
1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8A 9A 10A 11A 12A 13A 14A 15A 16A 17A 18A 19A 20A 21A 22A 23A	D7 /RAM CS otwór D0 D1 D2 D6 D5 D3 D4 /INT /NAY ??? NMI     /HALT /MREQ /IORQ /RD /WR /BUSAK /WAIT /BUSRQ /RESET /MI /REFSH	1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B 8B 9B 10B 11B 12B 13B 14B 15B 16B 17B 18B 19B 20B 21B 22B 23B	5V 9V otwór 0V 0V CLK A0 A1 A2 A3 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 /ROM CS	Płyta "główna" ZX81. Po prawej stronie złącze rozszerzeń z wyciętą szczeliną.

Kartridże rozszerzeń powinny posiadać męskie złącze po drugiej stronie z tyłu – pozwala to dołączać kolejne kartridże – jeden do drugiego.

Wewnętrzne złącza

Złącze klawiatury ZX81

Sygnał wideo

Sygnał wyjściowy wideo składa się ze sygnału /SYNC (o niskim poziomie w czasie wygaszania poziomego i pionowego) oraz właściwego sygnału wizyjnego (poziom niski = czarny, poziom wysoki = biały). W  ZX81 oba sygnały są wewnętrznie zmieszane w pojedynczy sygnał, a następnie wyprowadzone na nóżce nr 16 układu scalonego Ferranti. Poziomy napięć są następujące:

Zworka przełączająca częstotliwość odświeżania 50Hz / 60Hz

Chociaż częstotliwość odświeżania jest w rzeczywistości regulowana programowo, BIOS określa pożądaną, lokalną częstotliwość odczytując port we/wy o adresie $FE. W  ZX81 ustawienie to uzależnione jest od zwarcia do masy lub rozwarcia nóżki nr 22 układu Ferranti. Gdy jest ona zwarta do masy przez rezystor 0 Ω, oznaczony na schemacie jako R 30, to częstotliwość odświeżania pionowego wynosi 60Hz – zwróć uwagę, iż to ustawienie znacznie zmniejsza czas procesora dostępny dla programów użytkownika w trybie SLOW.

Przeróbki sprzętowe

Oto kilka pomysłów, jak zaatakować układy ZX81 za pomocą kilku oporników, diod oraz nieco drutu. Jest to dosyć proste i nie wymaga żadnego specjalnego oprzyrządowania, czy też trawienia płytek drukowanych, lecz mimo to może być całkiem użyteczne i efektywne.

Kliknij w powyższy rysunek,
aby zobaczyć schemat ZX81

Wymiana pamięci stałej ZX81 ROM na EPROM

Pamięć ZX81 ROM
w 28 nóżkowej podstawce

Chociaż ZX81 używa pamięci ROM 2364 8KB z 24 nóżkami, to powinien być zwykle wyposażony w podstawkę 28 nóżkową – pasującą pod pamięć EPROM 8KB. Jednakże kilka wyprowadzeń należy zamienić miejscami: – odłącz linię A11 od nóżki 20 – odłącz linię A12 od nóżki 23 – połącz nóżkę /OE 22 z nóżką /CE 20 – połącz linię A11 z nóżką 23 (nóżki liczymy wg oznaczeń na 28 nóżkowej pamięci EPROM, np. nóżka 14 znajduje się na dole po lewej, patrząc na układ z góry).

Najlepiej użyć pamięci 2764 EPROM. Układy CMOS 27C64 nie sprawują się najlepiej – być może są za szybkie, a ich wyjścia posiadają zbyt małą obciążalność.

Modyfikacja RAM Paks do pracy z grafiką True Hi-Res

Gdy używane jest oprogramowanie True Hi-Res, dane graficzne odczytywane są z pamięci RAM, a nie ROM. Dane te są pobierane sygnałem /RFSH (odświeżanie), a nie zwykłym sygnałem /RD (odczyt). Zatem od pamięci RAM wymaga się przesłania danych, gdy jeden z sygnałów /RD lub /RFSH jest w stanie 0.

Wewnętrzna pamięć RAM spełnia te wymagania, lecz zewnętrzna pamięć RAM zwykle generuje swoje własne sygnały odczytu, które reaguje tylko na sygnał /RD. Problem ten rozwiązał Wilf Ritgers za pomocą poniższej modyfikacji (cały artykuł możesz przeczytać pod tym adresem):

Rys.6 Modyfikacja modułu RAMPACK
dla celów grafiki Hi-Res

Moduł pamięci RAMPACK przystosowujemy do odczytu danych w czasie odświeżania przez odcięcie na złączu krawędziowym ścieżek RD i RFSH i zainstalowanie tylko dwóch diod germanowych 1N34A oraz podciągającego napięcie rezystora 4,7 kΩ. Modyfikację wykonujesz na własne ryzyko!

Uwaga: ZX81 często wykorzystuje parę małych układów pamięci RAM (zamiast pojedynczej, 28 nóżkowej pamięci statycznej). W każdym razie są to zawsze pamięci statyczne, które nie wymagają cykli odświeżających, zatem odcięcie sygnału RFSH nie powinno sprawić problemów. Możesz być całkowicie pewien, że nie są to na pewno pamięci dynamiczne, ponieważ rejestr odświeżania jest wykorzystywany w liczniku przerwań.

Podłączanie monitora

Wewnętrznie ZX81 wytwarza mniej lub bardziej krystalicznie czysty sygnał wizyjny, który zwykle zostaje zamieniony na sygnał telewizyjny przez modulator UHF w komputerze, a następnie ponownie zdekodowany w demodulatorze odbiornika telewizyjnego, co najprawdopodobniej prowadzi do pogorszenia jakości odbieranego obrazu.

W każdym razie "surowy" sygnał wizyjny można odnaleźć na nóżce nr 16 układu Ferranti w  ZX81. Pojawiają się tam napięcia o poziomach: 0V = synchronizacja, 2,5V = czerń, 5V = biel, które mogą lub nie działać na różnych typach monitorów komputerowych. Niektóre monitory mogą źle reagować na częstotliwości odświeżania, a inne mogą wymagać innych napięć sterujących – co często można rozwiązać za pomocą jednego lub kilku oporników.

Osobiście próbowałem podłączyć się do monitora zielonego GT65 (dla komputerów domowych Amstrad/Schneider CPC): masę połącz do masy, a sygnał wideo do obu wejść /Sync oraz (najlepiej przez opornik 1kΩ) do wejścia Luminance. Napięcie jest widocznie zbyt wysokie (nie powoduje spalenia monitora, lecz obraz jest bardzo jaskrawy) i opornik mniej więcej leczy ten problem.