HP-10C Serie

Die Taschenrechner der HP-10C Serie wurden von Hewlett-Packard im Jahr 1981 als Nachfolger der "Dreißiger"-Serie auf den Markt gebracht und gehören zur Voyager-Serie. Diese Serie umfasst die Modelle HP-10C bis HP-16C, die alle ein gleiches äußeres Erscheinungsbild als längsgestreckter flacher Block aufweisen; lediglich beim HP-12C ist das metallische Oberteil gold- anstatt silberfarbig. Die LC-Anzeige ist zehnstellig. Für die Stromversorgung werden erstmals bei HP-Rechnern Knopfzellen (drei Stück des Typs LR 44) verwendet. Sämtliche Modelle sind programmierbar, Erweiterungen sind allerdings nicht vorgesehen.

Als Eingabemethode verwenden die Rechner die umgekehrte polnische Notation (UPN).

Modelle

HP-10C

HP-11C

HP-12C

HP-15C

HP-16C

Die HP-10C Serie umfasst fünf Modelle (mit dem Jahr ihrer Produktion):

• HP-10C – Mathematisch-naturwissenschaftlicher Taschenrechner; Basismodell (1982–1984)
• HP-11C – Mathematisch-naturwissenschaftlicher Taschenrechner; mittlere Anforderungen (1981–1989)
• HP-12C – Finanzmathematischer Taschenrechner (1981–heute)
• HP-15C – Mathematisch-naturwissenschaftlicher Taschenrechner; hohe Anforderungen (1982–1989)
• HP-16C – Taschenrechner für Computerprogrammierer (1982–1989)

Die Modelle HP-11C und HP-12C wurden als erste Mitglieder am 1. September 1981 vorgestellt, HP-15C und HP-16C folgten am 1. Juli 1982 sowie der HP-10C zwei Monate später am 3. September 1982.^[1] Während die Serie im Jahr 1989 weitgehend auslief, ist der HP-12C – mit aktualisiertem Innenleben – bis heute erhältlich.

Der HP-10C

Der HP-10C diente als Basismodell für einfache mathematisch-naturwissenschaftliche Problemstellungen und ist in dieser Baureihe das Modell mit der kleinsten Ausstattung. Der HP-11C stellte die größte innere Konkurrenz zum HP-10C dar, da er für einen verhältnismäßig geringen Aufpreis (der HP-10C kostete 80 US-$) einen etwa doppelten Leistungsumfang bot. Schlechte Verkaufszahlen bescherten daher dem HP-10C nur eine kurze Verweildauer am Markt, bereits 1984 wurde die Produktion eingestellt. Er ist daher heute vergleichsweise selten.

Der HP-12C

→ Hauptartikel: HP-12C

Der HP-12C ist ein weit verbreiteter, programmierbarer finanzmathematischer Taschenrechner. Mit ihm lassen sich neben umfangreichen Grundfunktionen diverse gängige Berechnungen – auch iterativer Art – der Finanzmathematik durchführen: Interner Zinsfuß, Annuitäten, Barwert und Endwert, sowie Amortisationsrechnungen. Im Jahr 2003 kam zusätzlich der HP-12C Platinum auf den Markt, der einige zusätzliche Funktionen und ein überarbeitetes Design (platinfarben) aufweist.^[2] Der 12C wird seit 30 Jahren äußerlich und funktional unverändert produziert, was für ein Gerät der Informationstechnik, speziell für einen Taschenrechner, einzigartig sein dürfte.

Der HP-11C und HP-15C

Der HP-11C ist ein mathematisch-naturwissenschaftlicher Taschenrechner für mittlere Anforderungen. Gegenüber dem HP-10C sind hyperbolische Funktionen, ein Pseudo-Zufallszahlengenerator und Funktionen für die Wahrscheinlichkeitsrechnung hinzugekommen, der Speicher ist etwa doppelt so groß. Für die Programmierung stehen 15 Labels, 8 Vergleichsoperationen (statt nur 2 wie beim HP-10C), Unterprogramme (4 Ebenen), indizierte Adressierung und zwei Flags zur Verfügung. Der Speicher umfasst 30 Register zu je 7 Byte, von denen eines fest dem Indexregister I zugeordnet ist; die übrigen Register ermöglichen bis zu 203 Programmschritte, oder aber bis zu 20 Datenspeicher bei 63 Programmschritten, die automatisch umgewandelt werden. Der HP-11C kostete 1981 135 US-$, 1989 noch 56 US-$.

→ Hauptartikel: HP-15C

Der HP-15C galt als High-End-Taschenrechner, zusätzlich zum HP-11C bietet er Nullstellenbestimmung, numerische Integration, Rechnen mit Komplexen Zahlen und umfangreiche Matrizenfunktionen. Er war der Nachfolger des erfolgreichen HP-34C und erweiterte dessen Funktionsumfang nochmals erheblich.

Der Speicherbereich – gegenüber dem 11C wiederum etwa verdoppelt – lässt sich auf Daten- und Programmspeicher verteilen und wird dynamisch verwaltet. Eine komplette Neuheit waren die Matrizenfunktionen für bis zu fünf Matrizen, welche allesamt elegant in die RPN-Logik eingebettet waren. Berechnungen mit komplexen Zahlen sind durch einen zweiten Stack genau wie mit reellen Zahlen möglich, mit exakt der gleichen Nutzung aller vier Stackregister. Bei seinem Erscheinen kostete der HP-15C 135 US-$. Wegen seiner hohen Leistungsfähigkeit ist der 15C ein sehr gefragtes Gebrauchtgerät und erzielt heute Preise, die betragsmäßig über dem damaligen Neuwert liegen. Für 2011 ist ein äußerlich und funktional identischer, aber mit neuem Innenleben ausgestatteter Nachfolger als "Limited Edition" angekündigt.

Der HP-16C

Der HP-16C ist der erste und einzige Taschenrechner speziell für Programmierer (z. B. mit Verschiebe- und Rotieren-Funktionen, einstellbarer Wortlänge und Komplementdarstellung, etc.) Er ermöglichte das Darstellen und Umrechnen der verschiedenen Zahlensysteme untereinander (DEC-BIN-HEX-OCT) sowie logische Verknüpfungen und ließ sich insbesondere dafür einsetzen, assemblernahe Rechenschritte nachzuvollziehen.

Bei seinem Erscheinen kostete der HP-16C 150 US-$, die später auf 120 US-$ gesenkt wurden.

Ein Mitbewerber von HP, Casio, stellte ein ähnliches Modell (CM-100) vor, der mit einem Großteil der gleichen Funktionen wie beim HP-16C ausgestattet war. Er hatte keine Batterie und wurde mit einer Solarzelle betrieben.

Technologie

Die "Voyager"-Rechner wurden u. a. mit dem Ziel geringen Energiebedarfs entwickelt. So wurden die Leckströme der verwendeten CMOS-Schaltkreise auf das technologisch Mögliche reduziert. Ziel der Designer war, mit einem Batteriesatz drei bis sechs Monate arbeiten zu können, was in der Praxis weit übertroffen wurde.

Interner Aufbau

Die registerweise Organisation des Speichers resultiert aus der Auswahl einer CPU mit intern 56 Bit breiten Registern, eine Variante der CPU des HP-41. Diese Wortbreite ergab sich aus dem Platzbedarf für zehn Ziffern in BCD-Darstellung (je 4 bit), zwei Ziffern für den Exponenten, sowie die beiden Vorzeichen von Mantisse und Exponent, die ebenfalls je 4 bit belegen. Auf Maschinenebene lassen sich einzelne Bits, Stellen, Gruppen von Zahlen (z.B. die komplette Mantisse) oder aber Bytes - für die Interpretation als Programmbefehle - ansprechen. Der Speicher wird seriell adressiert. Für das ROM kommt abweichend von diesem Konzept eine wortweise Adressierung mit 10 bit Länge zum Einsatz.

Arithmetik

Eine der weniger bekannten Eigenschaften dieser Baureihe ist die Qualität der eingebauten, wie auch schon in früheren Modellen auf BCD basierenden Arithmetik. Hewlett-Packard konnte hierfür William Kahan von der UC Berkeley gewinnen, den Architekten des IEEE 754-Standards für Gleitkommaarithmetik, um die numerischen Algorithmen zu entwerfen. Er schrieb auch Teile der Betriebsanleitungen.

Programmierung

Die Rechner der Serie sind tastenprogrammierbar, d. h. eine Serie von Tastenbetätigungen wird abgespeichert und kann später zurückgerufen werden. Für Programmverzweigungen stehen bedingte Verzweigungen, Schleifensteuerungsbefehle und mehrere (bis zu 7) Unterprogrammebenen zur Verfügung. Eine alphanumerische Anzeige gibt es aber nicht, so dass eine Taste oder Tastenfolge immer noch durch Ziffern dargestellt wird, wie z. B. 42.21.14 für "LBL D" auf einem HP-15C.

Die einzelnen Funktionen unterschieden sich wie folgt:

Funktion	HP 10C	HP 11C	HP 12C	HP 15C	HP 16C
LBL [F 1]		Ja		Ja	Ja
GSB/RTN [F 2]		Ja		Ja	Ja
x≤y, x=0	Ja	Ja	Ja	Ja	Ja
x=y, x≠y		Ja		Ja [F 3]	Ja
x<0, x≠0, x>y, x>0		Ja		Ja [F 3]	Ja
x>0, x≤0, x≥y, x≥0				Ja [F 3]
DSE, ISG [F 4]		Ja		Ja
DSZ, ISZ [F 4]					Ja
SF, CF, F?		Ja		Ja	Ja
I (I) [F 5]		Ja		Ja	Ja

1. ↑ Die Funktion LBL (Label) erlaubt das gezielte Anspringen einzelner Programmzeilen, die sonst nur über absolute Adressen erreichbar wären.
2. ↑ GSB (Go Subroutine) und RTN (Return from Subroutine) erlauben die Erstellung von Unterprogrammen.
3. ↑ ^{a b c} Über g TEST n. Die Funktionen "gleich" und "ungleich" arbeiten beim HP-15C auch auf komplexen Argumenten und Matrizen.
4. ↑ ^{a b} Die Funktionen DSZ/DSE (Decrement and Skip) and ISZ/ISG (Increment and Skip) vereinfachen Schleifensteurungen.
5. ↑ Das Indexregister erlaubt flexiblere Registeradressierung, wie die Verwendung von Feldern (Arrays).

Bewertung und Weiterentwicklung

Die "Voyager"-Rechner zeichnen sich, insbesondere im Vergleich zu ihrer Vorgängergeneration, durch hohe Fertigungsqualität aus und sind vielfach auch im Alter von fast 30 Jahren noch im Einsatz. Obwohl die Technologie veraltet ist, erzielen die Displays dieser Rechner bessere Kontraste als moderne Matrixanzeigen. Gebrauchte Geräte der Serie sind sehr gefragt, so erzielen etwa der HP-11C und der HP-15C regelmäßig Gebrauchtpreise deutlich über dem Neupreis heutiger Taschenrechner. Zudem gibt es zahlreiche Emulator-Programme für unterschiedlichste Betriebssysteme, unter anderem auch für Smartphones.

Die Erfahrung insbesondere mit dem Funktionsumfang des HP-15C und der Vergleich mit dem HP-41 zeigte aber auch, dass das Konzept des tastenprogrammierbaren Rechners mit lediglich numerischer Anzeige ausgereizt war. Die Weiterentwicklung führte daher in der zweiten Hälfte der 1980er Jahre zu einer objektorientierten, höheren Programmiersprache (RPL) und den darauf basierenden Rechnern HP-28C/S, HP-48 und deren Nachfolgern.

Emulatoren

Von Einzelpersonen wie auch Unternehmen werden Emulatoren für den HP-15C und HP-12C angeboten (für Microsoft Windows, PalmPilots, PDAs und Smartphones).

• Nonpareil, an open-source HP calculator emulator unterstützt Voyager (HP-1xC) ROMs (engl.)
• nonpareil for Mac OS X
• hpcalc-iphone HP Calculator Emulator für das iPhone (engl.)
• MXCalc von 3GR Technologies (engl.)
• Lygea (engl.)

Weblinks

• HP-10C Series Technology and Packaging – Museum of HP Calculators
• Hewlett-Packard Taschenrechner
• Vorstellung von HP-15C und HP-16C im HP Journal, Mai 1983 (engl.) (PDF-Datei; 9,6 MB)
• Bilder bei MyCalcDB: HP-10C, HP-11C, HP-12C, HP-12C platinum, HP-15C und HP-16C

Einzelnachweise

1. ↑ Rick Furr (22. Januar 2003): HP Calculators by Date of Introduction. the Calculator Reference. Abgerufen am 2. Januar 2011.
2. ↑ Eric Smith (28. Juli 2009): HP Voyager Calculator Variants. HP Voyager Calculator Variants. Abgerufen am 2. Januar 2011.