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Taschenrechner, die für die Abarbeitung komplexer Rechenvorgänge programmiert werden können Aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Programmierbare Taschenrechner sind Taschenrechner, die ähnlich wie Computer für die Abarbeitung komplexer Rechenvorgänge programmiert werden können. Der erste Taschenrechner dieses Typs war 1974 der HP-65 von Hewlett-Packard für 795 US-Dollar, nach heutiger Kaufkraft etwa 4.400 US-Dollar. Heute kosten erheblich leistungsfähigere Geräte als No-Name-Gerät ab etwa zehn bis zwanzig Euro.
Besondere Meilensteine in der Entwicklung von programmierbaren Taschenrechnern (einige Merkmale wurden in nicht-programmierbaren Modellen zuerst eingeführt) waren:
In der Anfangszeit konkurrierten programmierbare Taschenrechner mit Rechenschiebern und einfachen Taschenrechnern, so dass die hochwertigen Rechner vor allem bei Wissenschaftlern und Ingenieuren beliebt waren und für zahlreiche technische und (in begrenztem Umfang) betriebswirtschaftliche Fragestellungen programmiert wurden. Als Ende der 1980er Jahre LC-Displays günstig wurden und immer mehr grafikfähige Taschenrechner auf den Markt kamen, wuchs gleichzeitig eine immer stärkere Konkurrenz durch die Tabellenkalkulationen auf PCs heran, die letztendlich die Verbreitung und dadurch auch die Entwicklung und den Absatz neuer Generationen von programmierbaren Taschenrechnern bremste. Wesentliche Neuentwicklungen sind auf diesem Gebiet daher nicht mehr zu erwarten.
Programmierbare Taschenrechner besitzen einen internen Speicher, in dem Programme abgespeichert werden können, die komplexe Berechnungsvorgänge vereinfachen oder automatisieren können. Die Eingabe solcher Programme erfolgt über die Tastatur des Taschenrechners in einem speziellen Programmeingabemodus. Aufgrund der zumeist einfachen Anzeigen in Taschenrechnern (früher nur eine Zeile zur Anzeige von Zahlen, heute meist mehrere Zeilen) beschränkt sich das Editieren von Programmen auf Scrollbefehle (ein Programmbefehl vor, ein Programmbefehl zurück in der Anzeige), das Einfügen, Überschreiben und Löschen von Befehlen. Frühe Taschenrechner erlaubten keine Eingabe von Buchstaben, so dass nur die Tastenbefehle auf der Tastatur verwendet werden konnten. Die Programmierung war maschinennah, d. h., es wurden Speicherregister und Programmregister explizit verwendet („Speichere 5 in Speicherregister 3“: 5 STO 3 in UPN; „Springe zu Programmzeile 78“: GTO 78 etc.). Programmierbare Taschenrechner, die zudem auch grafikfähig sind, bieten aber mittlerweile oftmals schon Texteditoren mit teilweise recht umfangreicher Funktionalität für diese Zwecke (und weisen oftmals auch keinen speziellen Programmiermodus auf).
Der wesentliche Nachteil der Programmierung von Tastenfolgen bestand darin, dass gemeinsame Ressourcen, wie Datenspeicher, Rechenregister/Stack und Flags nicht abgeschottet werden konnten. So genügte es bei einem fremden Hilfsprogramm nicht, die Eingabe und Ausgabe zu kennen (wie bei den eingebauten Funktionen des Taschenrechners), sondern man musste auch die Belegung der Ressourcen und Konflikte mit dem eigenen Programm überprüfen. Notwendige Änderungen waren nur manuell möglich und bei Programmen, die mit indirekter Adressierung von Speicherregistern arbeiteten, nur nach Analyse des Programms möglich. Erst Programmiersprachen wie RPL bei HP (eingeführt mit dem HP-28C und den HP-48/49/... ff. Modellen) erlaubten umfangreichere Programmsammlungen, ohne dass die Ausführung von fremden Hilfs- und Unterprogrammen das eigene Programm gestört hätte.
Programme konnten zunächst nur im Taschenrechner selbst, später auch auf Magnetkarten gespeichert werden. Wenige Modelle erlaubten das Lesen von Programmen über Barcodes und Magnetbandlaufwerken (HP-41). Mit dem Markterfolg des PC waren moderne Taschenrechner ab den 1990er Jahren auch in der Lage, mit Computern zu kommunizieren. Ab da bestand die Möglichkeit, fertige Programme für den Taschenrechner auf dem PC zu entwerfen bzw. aus dem Internet (ab Mitte der 1990er Jahre) zu laden und anschließend auf den Taschenrechner mittels eines speziellen Übertragungskabels (inzwischen USB) zu übertragen.
Das Spektrum der möglichen Programme ist sehr groß. Von Mathematikprogrammen und Geometrieprogrammen bis hin zu Spielen ist nahezu jedes Genre an Programmen vertreten. Es hat sich gezeigt, dass die funktionelle Ausrichtung der Rechner überwiegend naturwissenschaftlich war. Taschenrechner mit Spezialisierung auf Finanzmathematik kamen erst spät heraus. Wegen der immer noch eingeschränkten Grafikmöglichkeiten und der mäßigen Arbeitsgeschwindigkeit sind Spiele eher einfach und haben nur eine geringe Verbreitung gefunden.
Die Taschenrechner waren nur auf ihre eigene, proprietäre Art programmierbar und der Austausch von Programmen war bis Mitte der 1980er Jahre nur über Magnetkarten möglich. Bei den Rechnern beinhaltete dies meist die Abwärtskompatibilität zum Vorgängermodell, sonst waren die Anwender für den Austausch von Software auf gedruckte Medien angewiesen. Für den HP-41C hat HP einen Barcodeleser entwickelt, der gedruckte Barcodes einfach übernehmen konnte. Allerdings hatten die Anwender keine offizielle Möglichkeit, selbst Barcodes zu erstellen, bis Bastler einen Umbau des HP-Druckers zum 41C vorstellten. Später hat HP die Interface Loop eingeführt, über die erstmals Disketten und Magnetkassetten zur Speicherung von Daten und Programmen benutzt werden konnten, allerdings zu einem vergleichsweise hohen Preis.
Mit themenorientierten Lösungsbüchern haben die Hersteller der höherwertigen Rechner Software für ihre Produkte verbreitet. HP vertrieb die Pakete mit Magnetkarten, später mit Barcodes für den HP-41C, während Texas Instruments für den TI-59 sogar ROM-Module anbot, beispielsweise für die Navigation auf See.
Hewlett-Packard hat mit seiner 'Users Program Library Europe' (UPLE) und einem Belohnungssystem für eingereichte Software bis 1983 am freien Austausch von Programmen zwischen den Anwendern mitgewirkt.
Die Verbreitung von Software wurde außerdem von Fachzeitschriften und vor allem durch verschiedene Vereine gefördert:
Inzwischen gibt es einige Emulatoren und Simulatoren für verschiedene Betriebssysteme, die vor allem alte Hewlett-Packard Taschenrechner nachbilden und teilweise den Original-Code verwenden. Diese Nachbildungen sind darüber hinaus auf die gleiche Art programmierbar, wie die Original-Rechner. Speziell bei HP-Rechnern bedeutet dies, dass wesentliche Merkmale wie UPN oder BCD-Arithmetik (statt Binärarithmetik) erhalten wurden.
Höhepunkt ist bisher der Nachbau verschiedener Rechner, die meist aus der Voyager-Serie von HP stammen. HP selbst hat 2011 eine Limited Edition des HP-15C angekündigt und später herausgebracht. Der Anbieter Swiss Micros hat seit 2012 die meisten Rechner der Voyager-Serie und andere Modelle als Nachbauten mit dem Original-HP-Microcode herausgebracht, wobei der ursprüngliche HP-Prozessor von einem aktuellen Mikroprozessor emuliert wird. Diese Methode hat auch HP bei der Limited Edition angewendet.
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