Leningrad-M logo

Ленинград-М

Язык: USGB EnglishRU Русский

Эта статья была переведена с помощью компьютера. Если вы хотите помочь улучшить перевод, пожалуйста, напишите мне.
Мой адрес электронной почты указан на главной странице.

Больше фотографий можно посмотреть на этой этой странице.

Вступление

Leningrad-M in operationSinclair ZX Spectrum - один из самых распространенных клонированных компьютеров. Уже в середине 1980-х годов люди занимались обратной разработкой ULA, пользовательской микросхемы, которая обеспечивала Spectrum большую часть его функциональности. Многие из этих ранних клонов были созданы в странах, где оригинальный Spectrum было трудно найти, обычно из-за международных торговых ограничений.

Самым ярким примером этого был Советский Союз и Восточный блок. Хотя в этой части мира уже существовали доступные самодельные компьютеры, в коммунистические времена редко существовал финансовый стимул для написания видеоигр, поэтому был стимул разработать компьютер, который мог бы запускать сотни (если не тысячи) игр для Spectrum, написанных на Западе.

Из-за проблем с поставками в советское время такой компьютер должен был быть разработан с использованием самых доступных деталей, но при этом быть доступным для скромной средней зарплаты в СССР.

В СССР было разработано множество Spectrum-совместимых компьютеров, но самым популярным стал «ленинградский вариант», разработанный Сергеем Зоновым в 1988 году. Этот дизайн нашел свое применение в десятках серийных компьютеров по всему СССР и оставался на рынке вплоть до 1990-х годов.

Когда ретро-компьютеры стали более массовым увлечением, цена оригинального оборудования Sinclair выросла настолько, что собрать свой собственный Spectrum стоит примерно столько же, сколько купить оригинальный.

«Ленинград-М» - это моя вторая копия компьютера «Ленинград». Я заменил все редкие микросхемы на более распространенные, исправил аппаратные ошибки, уменьшил размер печатной платы и сократил количество компонентов. В результате компьютер можно собрать из 38 микросхем, что удивительно мало для клона ZX Spectrum, в котором не используется программируемая логическая матрица.

Техническое описание

Leningrad-M system PCBХотя «Ленинград-М» не на 100% совместим с оригинальным ZX Spectrum, я обнаружил, что он работает с удивительно широким спектром программ, включая демо-версии, основанные на непонятных трюках программирования. Протестировав свой Leningrad-M с приличным количеством программ, я бы сказал, что 97-98% из них работают без каких-либо проблем.

Композитный видеовыход - монохромный. Разъем DE-9 в правой верхней части печатной платы можно использовать для подключения цветных видеоадаптеров, таких как НИМФ-4, который выводит композитное видео с кодировкой PAL.

Следует отметить, что если вы живете в стране, где стандартом является NTSC, у вас могут возникнуть проблемы с синхронизацией вашего монитора с сигналом 50 Гц, который генерирует этот компьютер. Возможно, это можно исправить, используя более быстрый кристаллический осциллятор и регулируя перемычки «ширина границы» на печатной плате, но я этого не проверял.

Я постарался сделать этот компьютер настолько простым в сборке, насколько это возможно. Стоимость почти каждого компонента (за исключением контактных головок и двух разъемов) напечатана на шелкографии, так что можно собрать его целиком, не сверяясь со спецификацией материалов.

Для упрощения конструкции (и снижения затрат) верхняя и нижняя части системной платы, чувствительные к статическому электричеству, могут быть защищены без необходимости изготовления корпуса. Печатная плата клавиатуры предназначена для крепления поверх системной платы с помощью стандартных нейлоновых винтов M3. Поскольку большинство производителей печатных плат требуют, чтобы вы заказывали минимум 5 плат для каждого дизайна, вы можете использовать одну из запасных печатных плат для клавиатуры, чтобы закрыть нижнюю часть системной печатной платы.

Клавиатура и системная печатная плата крепятся друг к другу 7 нейлоновыми винтами M3. В клавиатуре есть дополнительное отверстие для винта, который проходит через клавиатуру и располагается на верхней части системной печатной платы. Они предназначены для придания устойчивости конструкции - идеально подходят для динамичных экшн-игр!

Создание клавиатуры

Keyboard labelsZX Spectrum был разработан задолго до того, как были стандартизированы раскладки клавиатуры. Кроме того, каждая клавиша соответствует нескольким основным командам, которые напечатаны на клавишах. К сожалению, никто не выпускает совместимые с Cherry MX клавиатуры с напечатанными на них командами ZX Spectrum, поэтому вам придется создавать свои собственные.

Я пришел к выводу, что лучший способ сделать это - заказать колпачки для кнопок (кейкапы) со съемными прозрачными крышками (такие же часто встречаются на торговых терминалах) и распечатать этикетки, которые можно вырезать и вставить в колпачки. Такие кейкапы можно недорого заказать на eBay или AliExpress, введя поисковый запрос «прозрачные колпачки для кнопок».

В результате получаются прочные кейкапы профессионального вида (в зависимости от того, насколько хорошо вы умеете вырезать), которые не изнашиваются со временем.

Готовые изображения наклеек на клавиши можно загрузить ниже по странице. Я разработал их на основе сочетания оригинальной клавиатуры Spectrum и наклеек из советского компьютерного набора «Сделай сам» (который был создан на базе «Ленинграда-1»).

Всего на печатной плате клавиатуры 40 клавиш шириной 1х в оригинальной раскладке ZX Spectrum и один пробел шириной 6,25х. Для сборки клавиатуры вам понадобятся:

Технически клавиша «пробел» не является обязательной, поскольку на клавиатуре сохранена угловая клавиша «пробел», как на оригинальной Spectrum.

Я работаю над клавиатурой уменьшенного размера, которая использует небольшие тактильные переключатели в качестве более дешевой альтернативы, но механическая клавиатура обеспечивает гораздо более удобный ввод текста.

Запись ПЗУ

27128 EPROMЕсли у вас еще нет программатора для ПЗУ, установка Sinclair Бейсик в ПЗУ может оказаться сложной задачей.

По умолчанию в «Ленинграде-М» используются оригинальные данные ПЗУ Sinclair, записанные в ПЗУ 27128. Возможно использование некоторых других моделей ПЗУ, обычно, если двоичный файл записан на верхнюю 16 КБ часть чипа.

На этой странице я написал подробное руководство о том, как начать программировать ПЗУ, с рекомендациями о том, какой программатор купить, и списком других микросхем, которые можно использовать вместо 27128.

В руководстве по программированию ПЗУ также есть коллекция альтернативных ПЗУ с Бейсиком, доступных для скачивания.

Схема

Одна вещь, которая особенно привлекла меня к воссозданию этого клона ZX Spectrum, - это то, что схема относительно проста для понимания, несмотря на ее сложность. Я аннотировал схему в меру своих возможностей, чтобы помочь объяснить, как работает «Ленинград-М» на самом низком уровне.

Схему можно загрузить в формате PDF в разделе «Загрузки» на этой странице.

Получение программного обеспечения

Complete setupКассетный интерфейс «Ленинграда-1» совместим с оригинальными кассетами ZX Spectrum, за исключением того, что мне не удалось подключить кассеты с быстрой загрузкой. Обычно это не проблема, поскольку многие программы переиздавались несколько раз, и обычно существует по крайней мере одна версия без быстрой загрузки.

Большинство программ Spectrum распространяются онлайн в виде файлов TAP или TZX - это двоичные версии потока данных с магнитной ленты. Эти файлы предназначены в первую очередь для использования с эмуляторами, и загрузка их на реальное оборудование может быть затруднена.

Существует множество программ, которые могут конвертировать эти файлы в более универсальные стандартные аудиоформаты. Моя любимая - k7zx для Windows, которую вы можете скачать ниже по странице. Это программа 2008 года выпуска, поэтому она должна работать на версиях Windows, начиная с XP (возможно, 2000), и она хорошо работает на моем компьютере с Windows 10.

Изменения

Revision 0:
Моя реплика «Ленинграда-1», как показано здесь.

Revision 1:
Первый «Ленинград-М», как видно на фотографиях.

Revision 2:
Небольшое исправление, улучшающее длительность импульса уровня черного. Я проверил это исправление на своей системе «Revision 1» с помощью провода-перемычки. Это версия, доступная для загрузки ниже по странице.

Загрузки

Если вы хотите создать свой собственный «Ленинград-М», вам понадобятся файлы для изготовления печатной платы и наклеек на клавиатуру.

Список компонентов - клавиатура (интерактивная)
    HTML документ, 527 КБ - Список всех компонентов, которые понадобятся для сборки печатной платы клавиатуры.

Список компонентов - система (интерактивная)
    HTML документ, 843 КБ - Список всех компонентов, которые понадобятся для сборки системной печатной платы.

Схема клавиатуры
    PDF документ, 319 КБ - Моя схема для клавиатуры.

Схема системы
    PDF документ, 2,60 МБ - Моя схема для Ленинграда-М, в основном с комментариями на английском языке.

Печатная плата клавиатуры Герберы
    ZIP архив, 338 КБ - Печатная плата для клавиатуры, совместимой с Cherry MX.

Системная печатная плата Герберы
    ZIP архив, 1,05 МБ - Печатная плата для самого компьютера.

Надписи на клавиатуре
    PNG изображение, 718 КБ - Этикетки для печати на клавиатуре. Перед печатью измерьте, сколько места остается под колпачками для клавиш - на изображении есть инструкция по разрешению на дюйм, которая поможет подобрать этикетки нужного размера. Убедитесь, что этикетки вырезаны с внутренней стороны черных контуров.

Sinclair Бейсик ПЗУ
    BIN data, 16,0 КБ - Оригинальная Бейсик программа Sinclair 1982 года выпуска.

Дополнительные загрузки

Boot screen close upЭти дополнительные загрузки предназначены в основном для тех, кто хочет изменить файлы, указанные выше.

Программное обеспечение ZX Spectrum - WAV аудио стартовый пакет
    ZIP архив, 24,6 МБ - Коллекция программ Spectrum, предварительно преобразованных в формат WAV. Пожалуйста, обратите внимание, что общий размер этого архива в несжатом виде составляет 392 МБ!

Печатная плата клавиатуры - Файлы KiCad
    ZIP архив, 827 КБ - Полезно, если вы хотите внести изменения в печатную плату клавиатуры. Сделано с помощью KiCad 9.

Системная печатная плата - файлы KiCad
    ZIP архив, 3,41 МБ - Полезно, если вы хотите внести изменения в системную печатную плату. Сделано с помощью KiCad 9.

Надписи на клавиатуре
    GIMP XCF изображение, 5,24 МБ - Полезно, если вы хотите создать свои собственные надписи на клавиатуре.

Логотип «Ленинграда-М» (20630 x 3148 пиксели, прозрачный) (Со знаком качества СССР)
    PNG изображение, 792 КБ - Логотип в верхней части страницы в полном разрешении.

Логотип «Ленинграда-М» (20630 x 3148 пиксели, прозрачный) (Без знака качества СССР)
    PNG изображение, 643 КБ - Логотип в верхней части страницы в полном разрешении.

Пользовательские шрифты
    ZIP архив, 297 КБ - Пользовательские шрифты, используемые для файлов KiCad и надписей XCF. Требуется только в том случае, если вы хотите изменить эти файлы.

k7zx 4.3
    ZIP архив, 1,00 МБ - Удобная утилита для Windows для преобразования файлов эмулятора TAP/TZX Spectrum в воспроизводимые аудио форматы WAV/MP3. Ее также можно скачать здесь.


Спасибо:
    Сергею Зонову за разработку оригинальных компьютеров «Ленинград».
    Александру Зану (sblive.narod.ru) за полезные технические подробности и схемы.
    Сергею Багану (zxbyte.ru) за многие усовершенствования схемы и за большинство файлов ПЗУ.
    Михаилу Тарасову (micklab.ru) за полезные технические подробности и схемы.
    Константину Айги (cxemateka.ru) за усовершенствования схемы и пошаговое руководство по устранению неполадок при сборке компьютера.
    Сергею Фролову (leningrad.su) за фотографии советских клонов ZX Spectrum (и за отличный музей советской электроники).
    Ричарду Габору Тарьяну (users.atw.hu/zxspectrum) за чрезвычайно подробную историю клонирования ZX Spectrum.
    Александру Цидаеву (github.com/atsidaev) за помощь в переводе этой страницы на русский язык.
    Телеграм-группа «Scorpion ZS & Leningrad» (t.me/zs_scorpion) за рекомендации по улучшению моего первого «Ленинграда».

Последнее обновление от 17 мая 2025 года.
Эта страница была впервые загружена 13 мая 2025 года.