ZX Spectrum Next





Erscheinungsjahr: 2017
Hersteller: SpecNext Limited
Prozessor: CPU Z80N, (Zilog Z80 kompatibel mit zusätzlichen Befehlen), implementiert in das Xilinx Spartan-6 FPGA. Vier Taktfrequenzen, umschaltbar: 3.5 MHz, 7 MHz, 14 MHz, 28 MHz.
RAM (Issue 1): 1MB, davon verfügbar 768kB, erweiterbar auf 2MB, davon verfügbar 1792kB. Der Speicher ist wie bei den originalen 128K Spectrums in 16K Bänken verfügbar und kann über die Standardports 0x7ffd und 0x1ffd gemappt werden. Ein zusätzlicher Port 0xdffd fügt Bits zu Port 0x7ffd hinzu, um alle Speicherbänke zu erreichen. Das native Bankswitching-Schema wird MMU genannt. Dieses Schema unterteilt den gleichen Speicher in 8K-Seiten und erlaubt es, jede Seite in jeden 8K-Slot des 64K-Adressraums des Z80 abzubilden.
ROM: 64K ROM sind wie beim Spectrum +3 für die ROMs 0-3 reserviert. Ebenfalls verfügbar sind 32K Alt-ROM, die die normalen ROMs ersetzen können; dieses ROM ist benutzerprogrammierbar.
Betriebssystem: NextZXOS, kompatibel mit esxDOS und Klonen, mit vollständiger CP/M Plus-Unterstützung
Text: 32 x 22, 64 x 22, 85 x 22
Grafik: 256x192 Pixel 32x24 Attribute in Bank 5 (48k / 128k), 256x192 Pixel 32x24 Attributes in Bank 7 (128k second display), 256x192 Pixel 32x24 Attributes bei 0x6000 in Bank 5, (timex second display) 256x192 Pixel 32x192 Attributes bei 0x4000 and 0x6000 in Bank 5, (timex hi-colour) 512x192 Pixel Monochrome bei 0x4000 und 0x6000 in Bank 5, (timex hi-res)
Farben: 256x192 8-Bit-Farbe pro Pixel
320x256 8-Bit-Farbe pro Pixel
640x256 4-Bit-Farbe pro Pixel
Sound: Beeper,
3 x AY 8910: Arrangiert, um mit der Doppelanordnung Turbosound kompatibel zu sein. AY-Instanzen können als Mono oder als ABC- oder ACB-Stereo-Modus programmiert werden.
4 x 8-Bit-DACs: Zwei DACs sind dem linken Kanal und zwei dem rechten Kanal zugeordnet. Gängige 8-Bit-DAC-Peripheriegeräte in der Spectrum-Community wie Specdrum und Soundrive werden auf diese DACs abgebildet.
Raspberry PI I2S: Von einem optionalen Pi-Beschleuniger erzeugte Audiosignale können in den internen nächsten Audiostrom gemischt oder für das Laden von Kassetten auf das Ohr gemappt werden.
Tastatur: 58 Tasten, entsprechend dem ZXS+ und ZXS 128. Reset, NMI, Drive
Datenträger: Eingebauter DivMMC-kompatibler SD-Kartenslot,
optional Audiokassette,
Sinclair ZX Microdrive (mit Sinclair ZX Interface 1) oder jedes andere Speichersystem, das mit der originalen ZX Spectrum-Serie kompatibel ist.
Anschlüsse: Edge-Connector, EAR & MIC als Stereo-Klinkenbuchse, Stereo Audio Out, HDMI, RGB und VGA, PS/2 für Keyboard oder Maus, (im Setup einstellbar), 9V DC (umgekehrte Polarität wie im Original-Netzteil!), Mini-HDMI des Raspberry Pi, 2* USB C des Raspberry Pi, 2 x Joystick, konfigurierbar im Setup
Besonderheiten: Grafik- und Sound-Unterstützung durch Raspberry Pi Zero, Realtime-Clock, WiFi-Module ESP8266-01 2.5MHz WPA & WPA2, ULA+ Unterstützung über den Raspbery Pi, Copper: Co-Prozessor-ähnliche Grafik-Unterstützung,

Der Spectrum Next
Der Sinclair ZX Spetrum Next ist die Weiterentwicklung des ZX Spectrum, der sowohl in der Software als auch in der Hardware abwärtskompatibel zu den ZX Spectrum Computern ist, aber auch über erweiterte Funktionen verfügt.
Trotz des Namens hat der Computer nur wenig mit Sinclair Research Ltd., Sir Clive Sinclair oder dem aktuellen Besitzer der Markennamens, der Sky Group, zu tun. Stattdessen wurde die Lizenz zur Verwendung des Namens »Sinclair« und die Marke »ZX Spectrum« von der Sky Group an »SpecNext Limited« im Austausch für eine wohltätige Spende an das Royal National Institute of Blind People gewährt.
Der Next beruht hat seinen Ursprung 2010 als eine Variante des TK95-Spectrum-Klons in Brasilien. Das TBBlue ist ein von Victor Trucco entwickeltes FPGA-Support-Board, das die Spectrum-ähnlichen Hardwareschnittstellen bereitstellt, an die sich das FPGA anschließt, z.B. die Bildschirmdarstellung und die Soundausgabe-Hardware. Der Next basiert auf dieser Platine.
Obwohl ursprünglich beabsichtigt war, den Z80-Prozessor des originalen ZX Spectrum zu verwenden, wurde das Design dahingehend geändert, dass die Entwickler den Xilinx Spartan-6 FPGA eingesetzt haben, um Hardware-Sprites, Scrolling und andere fortgeschrittene Funktionen zu realisieren.
Im Dezember 2017 war das Board fertig und wurde ohne Gehäuse und Tastatur an die Unterstützer ausgeliefert, die dieses bestellt hatten. Die Beteiligung am Crowdfunding selbst sicherte allerdings kein Board zu. Nach einigen Verzögerungen bei Design und Produktion wurde die erste Charge fertiger Geräte im März 2020 ausgeliefert.
Der zweiter Kickstarter startete am 11. August 2020 um 21:00 Uhr und erreichte innerhalb von wenigen Minuten 100% Finanzierung von 250.000 £. Diese Leistung brachte ihr eine Berichterstattung in den BBC News ein. Die Kampagne erreichte am 14. August 2020 400% der Finanzierung (£1.000.000) und am 7. September 2020 600% (£1.500.000). Sie schloss am 10. September 2020 mit 1.847.106 £, was 738% der Finanzierung entspricht. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Macher bei der 2. Auflage ebenfalls wieder zuzahlen müssen, ist also relativ gering.

Industrielles Design
Das Gehäusedesign des Next stammt von Rick Dickinson, der auch den ZX 81, den ursprünglichen 48K Spectrum und Spectrum+ designed hat. Das Design orientiert sich am Design des Spectrum+ und Spectrum 128 und nicht am späteren Spectrum +2 oder +3 von Amstrad. Rick Dickinson starb am 24. April 2018 an Krebs. Die Tastatur war noch in der Entwicklung und Rick Dickinson hat die Fertigstellung und Auslieferung des kompletten Next nicht mehr miterlebt.

Betriebssystem und Software
Das Betriebssystem des Next ist NextZXOS. Es bietet einen grafischen Dateibrowser und menübasierten Zugriff auf die Funktionen des Next. Zusätzlich verfügt der Computer über einen erweiterten BASIC-Interpreter, das NextBASIC, das mit neuen Befehlen und Funktionen ausgestattet ist wie z.B. Unterstützung für 9-Kanal-AY-Sound und einem im beiliegenden Softwarepaket integrierten Sprite-Grafikeditor.

OS und Basic
NextZXOS und NextBASIC wurden von Garry Lancaster geschrieben. Der Computer wird mit einem gedruckten Handbuch geliefert, das das Betriebssystem und das BASIC im Detail beschreibt. Die erste Ausgabe des Handbuchs kann von der offiziellen Website heruntergeladen werden. Dem gedruckten Handbuch fehlen aber leider ein Index sowie ein Inhaltsverzeichnis, was das Auffinden einzelner Kommandos und Befehle zum Teil ziemlich erschwert. In der downloadbaren Version ist ein Index vorhanden, dem aber eine Überarbeitung nicht schaden würde.
Zusätzlich zum Betriebssystem ist der Next in der Lage, frühere Versionen von Sinclair BASIC auszuführen, wie 48K Basic und 128K Basic. Der Next kann auch CP/M auszuführen, allerdings wir aus lizenzrechtlichen Gründen CP/M nicht mit dem Computer ausgeliefert, sondern muss separat heruntergeladen werden. Obwohl dies den Next-Benutzern potentiell eine beträchtliche Software-Bibliothek von CP/M eröffnet, ist zu erwähnen, dass CP/M nicht die Vorteile der erweiterten Fähigkeiten der Maschine, wie z.B. den großen Speicher, nutzen kann.

Software
Trotz der kurzen Zeit, in der das Gerät auf dem Markt war, gibt es bereits einige »Next-only-Software« von Drittanbietern, darunter »NxTel« von Robin Verhagen-Guest, ein Next-spezifischer Webservice im Teletext-Stil, der über Wi-Fi zugänglich ist, und »NextDAW« von Gari Biasillo, eine digitale »Audio-Workstation-Software«, die die Sound-Fähigkeiten des Next zur Erstellung von Chiptunes nutzen kann.
»NxTel« wird zusammen mit dem Gerät auf der beiliegenden SD-Card ausgeliefert.
Einige der originalen ZX Spectrum-Spiele wurden oder werden ebenfalls aufgerüstet, um die verbesserte Grafik und den Sound des Next zu nutzen. Zum Beispiel nutzt das neue »Atic Atac« mit verbesserter Grafik von Craig Stevenson die Grafikfähigkeit des Next.
Wir ein Programm geladen, dass für die anderen ZXS-Versionen geschrieben wurde, startet der Next automtisch das richtige Betriebssystem, sodass keine Software-Konflikte entstehen.

Lizenzierung
NextZXOS und NextBASIC werden beide unter einer Open/Closed-Source-Hybridlizenz namens »The Next License« veröffentlicht, wobei alle Teile des Betriebssystems standardmäßig »Closed Source« sind, es sei denn, sie stehen explizit unter der »Open Source MIT License«. Die Next License verbietet es, die Software zu verkaufen und eine Vervielfältigungsgebühr dafür zu verlangen, aber die kostenfreie Weitergabe ist unter der CreativeCommons Attribution-ShareAlike Lizenz erlaubt. Das Betriebssystem und das BASIC können von GitLab bezogen werden.

Alternative FPGA-Kerne
Der Next ist in der Lage, jeden früheren Sinclair ZX80-, ZX81- oder Spectrum-Rechner sowie einige ZX Spectrum-Klone nachzubilden. Beispiele für solche Klone sind der Timex Sinclair TC2048 und die russischen Pentagon-Maschinen. Diese Klone können Hardware-Features, Timings, Speicher, Grafik- und Sound-Fähigkeiten sowie die Betriebssystem-Version mit den zu reproduzierenden Maschinen abgleichen, und gewährleisten eine vollständige Kompatibilität. Der Next-Kern selbst basiert auf dem Sinclair ZX Spectrum +3e von Garry Lancaster. Es ist auch möglich, dass der Benutzer nach Bedarf neue Klone konfiguriert und hinzufügt.
Der Next kann auch verwendet werden, um eine Reihe von anderen, nicht Spectrum-basierten Computer nachzubilden, wie z.B. den Acorn BBC Micro, solange deren Hardware in den FPGA passt. Diese Nachbauten sind als »Cores« bekannt. Die Maschine kann auch dazu gebracht werden, direkt in einen alternativen Kern zu booten. Während die Verwendung von alternativen Cores unterstützt wird, sind die Cores selbst inoffizielle Projekte von Drittanbietern. Ein Sinclair QL-Core z.B. wird als sehr stabil beschrieben.
Ein weiteres Beispiel für einen Computer, dessen Funktionalität auf einem FPGA beruht, ist der MiST. Mit ihm ist es möglich, eine große Anzahl von Computern wie C64, Amiga, Atari ST, CPC 6128 oder MSX-Computer nachzubilden.


Weiterführende Links und Quellen:
Spectrum Next Home
Spectrum Next Wiki
Wikipedia ZX Spectrum Next
Wolles Elektronikkiste