HP-41C

Das Basismodell HP-41C. Die breite ENTER-Taste etwa in der Mitte des Tastenfelds ist charakteristisch für die verwendete UPN-Logik zur Eingabe von Berechnungen.

Der HP-41C und die weiterentwickelten Modelle HP-41CV und CX waren programmierbare Taschenrechner der Firma Hewlett-Packard. Das erste Modell der 41er-Serie kam 1979 auf den Markt, 1990 endete die Produktion der Baureihe. Die Rechner entwickelten sich trotz ihrer relativ hohen Preise (ab 750 DM) schnell zu einem wichtigen Hilfsmittel für Wissenschaftler, Ingenieure und Studenten. Sie boten neben umfangreichen Programmierungs- und Erweiterungsmöglichkeiten vor allem als erste Geräte dieser Art ein alphanumerisches Display mit im Vergleich zu den damals üblichen LED-Anzeigen energiesparenden Flüssigkristallen.

Die Taschenrechner waren modular erweiterbar mit zusätzlichem Daten-/Programmspeicher, Programmmodulen sowie diversen Peripheriegeräten wie Magnetkartenleser, einem speziellen Lesegerät für Barcodes, um Programme und Daten einzulesen, Drucker und Kassettenlaufwerk. Die späteren Modelle HP-41CV und HP-41CX waren besser ausgestattet und eigneten sich auch zur automatischen Steuerung und Messwerterfassung bei kleineren Laborversuchen mittels IEC-Bus, was häufig genutzt wurde.

Hauptunterscheidungsmerkmale gegenüber der Konkurrenz von Texas Instruments (speziell dem TI-59) sowie gegenüber Casio-Geräten waren die großen Erweiterungsmöglichkeiten und die HP-typische Eingabe mittels der Umgekehrten Polnischen Notation.

Nachfolger waren der funktional sehr ähnliche HP-42S und die deutlich weiterentwickelten Modelle HP-28 und HP-48.

Bedienung

HP-41CX mit Magnetkartenleser (das schwarze Kästchen oberhalb der LC-Anzeige) und Thermodrucker

Der HP-41C war der erste Taschenrechner mit frei belegbaren Tasten. Da die Fülle der Funktionen nicht mehr sinnvoll auf der Tastatur untergebracht werden konnte, wurde folgendes dreistufiges Konzept verwendet:

• Im Standardmodus ist jede Taste mit nur zwei Funktionen belegt. Dafür war eine Umschalt- oder Shift-Taste ausreichend.
• Weitere Funktionen können durch Eingabe des Funktionsnamens aufgerufen werden. Dazu wird die Tastatur in den Alpha-Modus geschaltet, sodass jeder Buchstabe des Alphabets (plus einige Sonderzeichen) eingegeben werden können.
• In einem eigenen „User“-Modus kann der Benutzer solche Funktionen den einzelnen Tasten zuordnen. Dadurch kann er die Befehle, welche er häufig braucht, auf die Tastatur legen.

Teilweise wurden bei Erweiterungsmodulen Schablonen als Tastaturoverlays mitgeliefert. Die alphanumerischen Fähigkeiten können auch für die Programmierung (in FOCAL) genutzt werden, sodass Ein- und Ausgaben in Klartext kommentiert werden können.

Funktionsumfang

Der Funktionsumfang in der Basisversion blieb hinter den Spitzenmodellen der Vorläuferserien zurück. So gab es keine Hyperbelfunktionen oder Kombinatorikbefehle und keinen Solver, was aber durch die Erweiterungsmodule bzw. durch die Programmierungsmöglichkeiten wettgemacht wurde. Andererseits ermöglichte die Zeichendarstellung einen erheblichen Komfortgewinn, um z. B. Ein- und Ausgaben textlich zu ergänzen. Eine interessante Erweiterung erfuhr das Stackkonzept, das nun durch Zugriffe direkt auf die Stackregister (auch mit Speicherarithmetik) erheblich flexiblere Manipulationen erlaubte. Auch die Möglichkeit der indizierten Adressierung war erheblich erweitert worden.

„Synthetische Programmierung“

Durch die Verwendung von undokumentierten Befehlssequenzen war es möglich, auf Systemregister des Taschenrechners direkt zuzugreifen. Damit konnte man zusätzliche Eigenschaften ausnutzen, was zum Beispiel zu kleineren oder schnelleren Programmen, zur Anzeige von normalerweise nicht unterstützten Sonderzeichen im Display, zur gruppenweisen Manipulation von Flags oder zur Verwendung von zusätzlichen String-Funktionen führte. Diese Vorgehensweise, die natürlich entsprechende Vorsicht erforderte (z. B. gibt es dadurch auch die Möglichkeit, den gesamten Speicher des Taschenrechners zu löschen), wurde synthetische Programmierung genannt. Der Begriff geht auf den Titel eines Buches des Amerikaners William C. Wickes (Entwickler bei HP für Taschenrechner) zurück, der die ersten Funktionen in einem Buch^[1] beschrieb und Anwendungen vorstellte. Diese Art der erweiterten Programmierung führte in zahlreichen Taschenrechner-Clubs, die sich in den 1980er-Jahren bildeten (z. B. CCD – Computerclub Deutschland mit der Clubzeitschrift Prisma^[2]), zu bedeutenden Erweiterungen der Funktionalität.

Einzelne Entwicklungsprojekte gingen dabei noch weiter und programmierten den HP-41 auf der Ebene der Maschinensprache, entwickelten dazu eigene Module oder externe Speicher.

Weitere Besonderheiten

Die Modelle der HP-41-Serie gehörten mit geringen Anpassungen zur Standardausstattung der US-amerikanischen Space-Shuttle-Raumfahrzeuge. Sie dienten als Taschenrechner für die Besatzung und waren u. a. mit Software zur Unterstützung der Navigation, zur Ermittlung von Funkschatten und zur Verteilung von Ballast ausgestattet. Das später für den HP-41C/CV angebotene und im HP-41CX integrierte Time Module beinhaltete eine Echtzeituhr und wurde auf Anforderung der NASA entwickelt. So verfügte der Rechner immer über die aktuelle Zeit. Auch gab es einen Stoppuhrmodus, und man konnte Programme zu festgelegten Zeiten starten lassen. Mit Auslaufen der Modellreihe HP-41 wurde der Rechner im Shuttle vom HP-48 abgelöst.

Der HP-41C erschien nur wenige Monate nach dem HP-34C und wurde parallel zu diesem verkauft, hatte aber trotz seines deutlich höheren Preises in der Basiskonfiguration erheblich weniger Funktionen als dieser. Er war allerdings vielseitiger, insbesondere durch seine alphanumerischen Fähigkeiten, und ließ sich erweitern, so dass Käufer entsprechend ihren Anforderungen die Wahl zwischen dem einen oder andern Modell trafen. Sinngemäß das gleiche galt wenige Jahre später für den HP-41CV/CX und den HP-15C.

Technische Daten

• Klassifizierung: Wissenschaftlicher Taschenrechner
• CPU: CMOS HP SOS Nut (360 kHz Taktrate)
• FPU: keine - BCD-Arithmetik
• ROM: 12 KiB
• RAM
  • 41C: 441 Byte (erweiterbar auf 2233)
  • 41CV/CX: 2233 Bytes (319 Register à 7 Bytes entsprechend max. 7 Programmschritten) (nicht erweiterbar)
  • 41CX: weitere 868 Bytes (124 Register) Extended Memory (erweiterbar auf bis zu 4200 Bytes / 600 Register)
• Tasten: 35 mit Umschalttaste
• Anzeige: Monochromes LC-Display mit 12 Zeichen à 14 Segmente für alphanumerische Anzeigen)
• Kassetten-Laufwerk: optional
• Drucker: optional (Thermodrucker)
• Interface Loop (HP-IL):optional, dadurch deutliche Erweiterung des Systems (Messgeräte, Diskettenlaufwerk, Anschluss an einen PC)
• Batterien: 4 Typ „N“ (Lady-Zellen) oder Netzteil mit einem speziellen Adapter
• Maße: Länge 14,3 cm, Breite 7,8 cm, Höhe 3,1 cm
• I/O: 4 Steckplätze für verschieden Erweiterungskarten wie Barcode-Leser, kabelgebundenen Drucker und später Infrarot-Adapter für externen Drucker, Magnetkartenleser, zusätzliches RAM, Softwaremodule etc.
• Einführung: 1. Juli 1979 / Einstellung: 1. Januar 1990
• Damaliger Preis:
  • HP-41C: Anfangs 750 DM (rechnerisch etwa 375 Euro, unter Berücksichtigung der Kaufkraftänderung wäre der vergleichbare Euro-Preis im Jahr 2009 rund 750 Euro), später sank der Preis, 1982 lag er bei etwa 600 DM
  • HP-41CV: Listenpreis anfangs 1.300 DM (1983)^[2], entsprechend einem Preis von etwa 1.300 Euro nach der Kaufkraft von 2009, später sank der Preis deutlich

Erweiterungen

Das Steckplatzsystem erlaubt, eine Vielzahl von Peripheriegeräten anzuschließen. Darunter befinden sich:

Kartenleser 82104A

Der Kartenleser erlaubt, Programme oder Daten auf Magnetkarten zu schreiben und von diesen wieder einzulesen, analog zu einem Diskettenlaufwerk. Die Karten waren identisch mit denen des HP-97 und HP-67 und mit diesen fast vollständig kompatibel, das ROM des Lesers stellte die fehlenden Funktionen zur Verfügung. Die Karten verfügen über zwei Streifen zu je 16 Registern (112 Byte) Kapazität, die einzeln gegen Überschreiben gesichert werden können. Der Kartenleser wird direkt an den Rechner angesetzt und belegt daher zwingend Port 4.

Time-Modul 82182A

Dieses Modul (in den HP-41CX fest eingebaut) enthält eine Echtzeituhr. Sie ist als Stoppuhr nutzbar und erlaubt den automatischen Start von Programmen zu voreingestellten Zeiten, wie auch die akustische Alarmierung.

Thermaldrucker 82143A

Der Drucker kann bis zu 24 Zeichen nebeneinander auf Thermopapier ausdrucken und ist beschränkt graphikfähig (die Daten müssen dazu allerdings aufwändig aufbereitet werden.) Er wird aus einem eigenen Netzteil versorgt; für den netzunabhängigen Betrieb war ein Akku enthalten.

HP Barcodelesestift für 41C

Barcode-Lesestift "Optical Wand" 82153A

Der Lesestift in Form eines dicken Kugelschreibers kann die HP-Barcodes (Typ 2/5 mit proprietärem Inhalt) in den Speicher des Rechners übertragen. Die Daten können Programme (normal oder gegen Einsichtnahme PRIVATE-geschützt), Daten (Zahlen oder Buchstaben) oder einzelne Tastenbetätigungen (Direct Execution Codes) darstellen. Eine Zeile Barcode besteht aus bis zu 16 Bytes. Das erste Byte ist bei allen Typen eine Prüfsumme, die sich aus den folgenden 15 Bytes nach der Formel ([Summe aller Bytes] MOD 255) berechnet. Das zweite Byte charakterisiert den Typ des Barcodes. Programme können aus mehreren Zeilen bestehen, dort ist es 16 + [laufende Nummer der Zeile] - 1 (Programme) oder 32 + [laufende Nummer der Zeile] - 1 (PRIVATE Programme). Das dritte Byte gibt an, ob in der vorangegangenen Barcodezeile eine Funktion begonnen und Bytes in dieser Zeile angehängt werden (z.B. Text). Tastenbefehle tragen in Byte 2 eine 64.^[3]

Am unteren Ende des Stiftes befindet sich eine Schaltfläche, welche die LED einschaltet. Der Barcodelesers wurde über den HP-41C mit Strom versorgt. Diese bequeme Form der Dateneingabe wurde viel genutzt.

Das Erweiterte Funktionen-Modul 82180A

Dieses in den HP-41CX fest eingebaute Modul erweitert die Fähigkeiten des Rechners um Befehle zur Neuaufteilung des Speichers, zur erweiterten String-Manipulation, und erlaubt die Verwendung von "Erweitertem Speicher", auf den wie auf ein Festplattenlaufwerk zugegriffen werden kann. Das Modul enthält 124 Register, die sich bis auf 600 Register erweitern lassen und dann zusammen mit den 319 Registern des Hauptspeichers fast den gesamten adressierbaren Speicherraum abdecken. Diese Erweiterung geschieht durch Speichererweiterungsmodule 82181A (bis zu 2 möglich).

Das HP Interface Loop-Modul HP82160A

siehe gesonderten Artikel HP-IL

Emulatoren

Die Geräte besitzen, ungewöhnlich für Taschenrechner, auch 20 Jahre nach der Einstellung ihrer Produktion eine große Fangemeinde. Dies hat dazu geführt, dass Emulator-Programme für eine Vielzahl von Betriebssystemen verfügbar sind, darunter Windows, Mac OS X, UNIX-Varianten, PocketPC, PalmOS und Apple iPhone bzw. iPod touch.^[4] Der für das iPhone verfügbare Emulator enthält dabei spezielle Funktionen, die auf die Hardware des iPhone zugreifen und so z.B. den Ort, die Höhe über N.N., die Kompassrichtung (beim iPhone 3GS) und Beschleunigungen des Geräts (über den eingebauten 3D-Beschleunigungsmesser) innerhalb des HP-41-Emulators verfügbar machen.

HP-42S

Ein HP-42S, in der Anzeige die Stackinhalte X und Y

Mit dem Auslaufen des HP-41 brachte Hewlett-Packard neben dem HP-48 als nächster Entwicklungsstufe mit dem HP-42S einen unmittelbaren Nachfolger auf den Markt, der mit dem nahezu gleichen Befehlssatz Programme der HP-41-Geräte ausführen konnte. Der 42S konnte einen Drucker über die eingebaute IR-Diode ansteuern, sonst gab es aber keine Peripheriegeräte. Der Rechner verfügt über ein zweizeiliges LC-Matrix-Display, in dessen unterer Hälfte Menüs eingeblendet werden, die den Zugriff auf die umfangreiche Funktionsbibliothek erlauben. Diese Menüführung erlaubt, die Tasten nur doppelt belegt auszuführen. Die Anzeige ermöglicht auch eine - wenngleich bescheidene - Grafikdarstellung. Gehäuseform und die Versorgung aus drei Knopfzellen entsprechen der der Rechner HP-32S, HP-32SII, HP-20S und weiterer.

Technische Daten des HP-42S

• Klassifizierung: Wissenschaftlicher Taschenrechner
• CPU: CMOS "Saturn"
• FPU: keine - BCD-Arithmetik
• ROM: 64 KiB
• RAM: 7,2 KiB
• Tasten: 37 mit Umschalttaste
• Anzeige: Monochromes LC-Matrix-Display mit 131×16 Pixeln (2 Zeilen zu 22 Zeichen)
• Drucker: optional (Thermodrucker über IR)
• Batterien: 3 Typ LR44 o.ä.
• Maße: Länge 14,8 cm, Breite 7,9 cm, Höhe 1,4 cm
• Einführung: 31. Oktober 1988 / Einstellung: 1995

Einzelnachweise

1. ↑ "Synthetische Programmierung auf dem HP-41C/CV von William C. Wickes, als deutsche Übersetzung erschienen im Heldermann-Verlag Berlin, ISBN 3-88538-800-6
2. ↑ ^{a b} Archiv der Clubzeitschrift Prisma: Prisma
3. ↑ Best of Prisma, Zusammenfassung der Jahrgänge 80/81, des CCD (Computerclub Deutschland e.V.)
4. ↑ Liste von beliebten Emulatoren für den HP-41, www.hp41.org

Weblinks

• http://www.hrastprogrammer.com – HP41-Simulationsprogramm (englisch)
• http://www.hp41.org – Eigene URL mit Programmen, Handbooks, Links (englisch)
• http://www.greendyk.nl/hp41c-manual/ Handbook HP41
• http://www.hpmuseum.org – Auch andere HP Rechner (englisch)
• http://www.taschenrechnersammeln.de – HP-Taschenrechner
• einestages.spiegel.de - Artikel über HP41 bei Spiegel-Online