HP-41C

سلسلة HP-41C عبارة عن آلات حاسبة محمولة تعمل بنظام RPN ، قابلة للبرمجة والتوسيع، ذات ذاكرة متصلة ، من إنتاج شركة هيوليت-باكارد في الفترة من 1979 إلى 1990. كان الطراز الأصلي، HP-41C ، أول طراز من نوعه يوفر إمكانية عرض الأحرف والأرقام . لاحقًا، ظهر طرازا HP-41CV و HP-41CX ، اللذان يوفران سعة ذاكرة ووظائف أكبر.

الثورة الأبجدية الرقمية

سمحت شاشة العرض الأبجدية الرقمية لجهاز HP-41C بعرض الأرقام والحروف والرموز.
كانت ذاكرة جهاز HP-41CV أكبر بخمس مرات من ذاكرة الطراز الأول HP-41C. وعلى الجانب السفلي المائل من المفاتيح، طُبعت الأحرف والأرقام باللون الأزرق، ويمكن الوصول إليها بعد الضغط على مفتاح "ALPHA" الموجود أعلى اليمين.

أحدثت شاشة LCD الأبجدية الرقمية في آلة HP-41C ثورة في طريقة استخدام الآلة الحاسبة الجيبية، حيث وفرت سهولة الاستخدام (بالنسبة لوقتها) وإمكانية التوسع (حيث يمكن كتابة الوظائف غير المخصصة للوحة المفاتيح أبجديًا). وباستخدام شاشة عرض أبجدية رقمية، يمكن للآلة الحاسبة إخبار المستخدم بما يحدث: حيث يمكنها عرض رسائل الخطأ، مثل عرض ("خطأ في البيانات") عند محاولة القسمة على صفر بدلاً من مجرد عرض صفر وامض؛ ويمكنه أيضًا أن يطلب من المستخدم تحديدًا إدخال الوسائط ("نصف قطر الدخول") بدلاً من مجرد عرض علامة استفهام.

كانت الآلات الحاسبة القديمة تتطلب مفتاحًا، أو مجموعة مفاتيح، لكل وظيفة متاحة. احتوت آلة HP-67 على ثلاثة مفاتيح تحويل (مفتاح "f" ذهبي، ومفتاح "g" أزرق، ومفتاح "h" أسود)؛ بينما احتوت آلات تكساس إنسترومنتس المنافسة على مفتاحين ( 2ndو INV) وما يقارب 50 مفتاحًا ( احتوت TI-59 على 45 مفتاحًا). كانت شركة هيوليت-باكارد مقيدة بتنسيق التعليمات أحادي البايت. سمح تنسيق التخزين الأكثر مرونة للبرامج في TI-59 بدمج المزيد من المفاتيح في تعليمة واحدة. تطلبت أطول تعليمة أحد عشر ضغطة مفتاح، مع إعادة استخدام مفاتيح التحويل أربع مرات. كما استخدمت TI-59 المفتاح Opمتبوعًا برقمين للوصول إلى 40 وظيفة مختلفة أخرى، ولكن كان على المستخدم تذكر رموزها. من الواضح أن هناك حاجة إلى طريقة أكثر ملاءمة ومرونة لتنفيذ تعليمات الآلة الحاسبة. احتوت HP-41C على لوحة مفاتيح صغيرة نسبيًا، ومفتاح تحويل واحد فقط، لكنها وفرت مئات الوظائف. يمكن استدعاء كل وظيفة لم يتم تعيينها لمفتاح من خلال XEQالمفتاح (ينطق E XEQ TE - "execute") وكتابتها بالكامل، على سبيل المثال FACT لوظيفة المضروب . XEQ

كانت الآلة الحاسبة مزودة بوضع مستخدم خاص يسمح للمستخدم بتعيين أي وظيفة لأي مفتاح إذا لم تكن التعيينات الافتراضية التي توفرها شركة HP مناسبة لتطبيق معين. لهذا الوضع، كانت HP-41C تأتي مع قوالب لوحة مفاتيح فارغة؛ أي أغطية بلاستيكية بها ثقوب للمفاتيح، بحيث يمكن للمستخدم إضافة تعليقات توضيحية على المفاتيح المخصصة. بل إن شركة هيوليت-باكارد باعت نسخة من الآلة الحاسبة لا تحتوي إلا على عدد قليل جدًا من المفاتيح مطبوع عليها أسماء الوظائف، مخصصة للمستخدمين الذين سيستخدمون HP-41C لإجراء حسابات مخصصة فقط (وبالتالي لا يحتاجون إلى تخطيط المفاتيح القياسي على الإطلاق)؛ عُرفت هذه النسخة من الآلة الحاسبة، بشكل غير رسمي، داخل فريق آلات الحاسبة في كورفاليس التابع لشركة HP، باسم "Blanknut" (لأن الاسم الرمزي لتطوير معالج HP-41C كان يُعرف باسم "coconut"). [ 2 ]

سهّلت شاشات العرض الأبجدية الرقمية تحرير البرامج بشكل كبير، حيث كانت الدوال تُكتب كاملةً. أما الآلات الحاسبة الرقمية فقط، فكانت تعرض خطوات البرمجة كقائمة من الأرقام، حيث يُقابل كل رقم عادةً مفتاحًا على لوحة المفاتيح، غالبًا عبر إحداثيات الصف والعمود. وكان على المستخدم ترميز الدوال إلى الرموز الرقمية المقابلة، والعكس صحيح، بالرجوع إلى دليل مرجعي للعثور على تركيبات الدوال والرموز . سرعان ما تعلم المبرمجون المشغولون معظم الرموز، لكنّ تعلمها كان يُرهب المبتدئين. إضافةً إلى ذلك، كان على المستخدم أن يُبقي رموز الدوال منفصلة ذهنيًا عن الثوابت الرقمية في قائمة البرنامج.

عرضت آلة HP-41C كل حرف في مربع مكون من 14 جزءًا يمكن تشغيلها أو إيقافها؛ وهو ما يُعرف بشاشة العرض ذات الأربعة عشر جزءًا (على غرار شاشات العرض ذات السبعة أجزاء الأكثر شيوعًا ، والتي تُستخدم لعرض الأرقام فقط). استخدمت HP-41C شاشة عرض بلورية سائلة بدلًا من شاشات LED المنتشرة في ذلك الوقت، وذلك لتقليل استهلاك الطاقة.

مع أن هذا سمح بعرض الأحرف الكبيرة والأرقام وبعض علامات الترقيم ( مجموعة أحرف FOCAL )، إلا أن بعض التصاميم كانت تتطلب تعديلًا عشوائيًا (مثلًا للتمييز بين S و5)، وكانت الأحرف الصغيرة غير قابلة للقراءة (إذ لم توفر HP سوى عرض الأحرف الصغيرة من a إلى e). أما شركة شارب ، المنافسة لشركة HP، فقد استخدمت عند طرحها جهاز PC-1211 مصفوفة نقطية من 5×7 نقاط، وعرضت الأحرف كما نراها اليوم على شاشات الكمبيوتر (وفي الواقع، على العديد من شاشات LCD في مختلف الأنظمة المدمجة )؛ وقد استخدمت HP هذا الأسلوب لاحقًا في جهاز الكمبيوتر المحمول HP-71B .

HP-41CV و CX

استخدم العديد من المستخدمين جميع المنافذ الأربعة لتوسيع الذاكرة، مما لم يترك مجالًا لوحدات إضافية. صممت HP وحدة الذاكرة الرباعية بسعة أربعة أضعاف، موفرةً بذلك أقصى سعة ذاكرة متاحة مع ترك ثلاثة منافذ فارغة. تضمنت لوحة HP-41CV (حيث V هو الرقم الروماني 5) هذه الوحدة، مما وفر خمسة أضعاف سعة ذاكرة HP-41C، وأربعة منافذ متاحة.

لم يسمح التصميم الداخلي بإضافة المزيد من الذاكرة، لذا صممت شركة HP وحدة ذاكرة موسعة يمكن اعتبارها وحدة تخزين ثانوية. لم يكن بالإمكان الوصول إلى البيانات مباشرةً، ولكن كان من الممكن نقلها من وإلى الذاكرة الرئيسية. بالنسبة للآلة الحاسبة (والمستخدم)، بدت البيانات الموجودة في الذاكرة الموسعة كملفات على قرص صلب حديث بالنسبة لجهاز الكمبيوتر (المستخدم).

تضمن الطراز الأخير من جهاز HP-41، وهو HP-41CX ، ذاكرة موسعة ووحدة توقيت مدمجة ووظائف إضافية. وقد طُرح في عام 1983 وتوقف إنتاجه في عام 1990.

برمجة

يتميز جهاز HP-41C بإمكانية برمجة ضغطات المفاتيح، مما يعني أنه يستطيع حفظ وتنفيذ تسلسلات من ضغطات المفاتيح لحل مشكلات محددة تهم المستخدم. إضافةً إلى تنفيذ أي عملية متاحة عادةً على لوحة المفاتيح، يمكن لهذه البرامج استخدام تعليمات التفرع والتكرار الشرطية وغير الشرطية، مما يسمح لها بتنفيذ عمليات متكررة واتخاذ القرارات.

يدعم جهاز HP-41C أيضًا التوجيه غير المباشر ( النقل المحسوب )، مما يُتيح إمكانية تنفيذ آلة تورينج عالمية ، وبالتالي يُمكن اعتبار نموذج برمجة HP-41C كاملًا تورينجيًا . إلا أن الجمع بين التوجيه غير المباشر والنقل المحسوب أدى بسهولة إلى شيفرة معقدة ومتشابكة .

Program steps are numbered starting from 1, but this numbering has no intrinsic meaning and changes as new instructions are added or removed in the middle of a program. A special LBL instruction is used to create a label that is then referenced by the user to invoke the program, or by the program itself as target of a GTO (unconditional goto) or XEQ (execute) instruction.

مثال برمجي

إليك برنامجًا نموذجيًا لحساب مضروب عدد صحيح بين 1 و69 (يتطلب حساب مضروب 70 أسًا أكبر من 99، وهو الحد الأقصى للآلة الحاسبة). يُدخل العدد الصحيح في المسجل X ويُمرر كمعامل إدخال عند تشغيل البرنامج. يشغل البرنامج مسجلين، أي ما يقارب 14 بايت.

الخطوة رمز العملية التعليق
01 LBL'Fac ALPHA global label makes program callable by 'XEQ Fac' 02 STO 00 تخزين قيمة X = مُعامل الإدخال في السجل 00 03 1 أدخل 1 في X، "رفع" أو "دفع"، المكدس : Y=معامل الإدخال (لم يعد مستخدمًا) س = 1 04 LBL 00 تسمية محلية لـ goto 05 RCL 00 استدعاء السجل 00 إلى X، ورفع المكدس: Z = معلمة الإدخال (لم تعد مستخدمة) Y=1 أو عاملي مؤقت أو نهائي X = معلمة الإدخال (N) مطروحًا منها تأثير أمر DSE (-0، -1، ...، -(N-1)) 06 * اضرب X و Y، "إسقاط" أو "إخراج" المكدس: Y = مُعامل الإدخال (لم يعد مستخدمًا) X = المضروب المؤقت أو النهائي 07 DSE 00 D إنقاص قيمة السجل 00 و S تخطي الأمر التالي عندما تكون قيمة السجل E تساوي 0 08 GTO 00 انتقل إلى الملصق المحلي 00 09 نهاية البرنامج - X = المضروب النهائي

بؤري

العلبة (العلوية) التي بيع فيها جهاز HP-41CV مع معظم الكتيبات وأدلة البرمجة والملحقات؛ لم يتم تصوير وحدة التزويد بالطاقة.

على الرغم من أن لغة البرمجة المستخدمة في سلسلة 41 هي نسخة من لغات برمجة ضغطات المفاتيح المستخدمة في جميع آلات حاسبة HP القابلة للبرمجة السابقة، إلا أن نطاق التقنيات وميزات سهولة الاستخدام والتوسعة المتعلقة بالبرمجة المتوفرة في طرازات سلسلة 41 (لا سيما أغطية لوحة المفاتيح، ولوحة مفاتيح قابلة لإعادة التعيين بالكامل، وإمكانيات الإدخال/الإخراج لتخزين البرامج ومشاركتها، ودعم الأحرف والأرقام) دفع بعض المستخدمين إلى اقتراح اسم جديد للغة، مما أدى إلى مسابقة فاز بها اسم "FOCAL" اختصارًا لـ "لغة الآلة الحاسبة 41". [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] ولأن اسم FOCAL كان مستخدمًا بالفعل من قبل شركة Digital Equipment Corporation ، لم تعتمده HP رسميًا.

برمجة اصطناعية

نشأت حول جهاز HP-41C قاعدة مستخدمين واسعة. وابتكر المتحمسون حول العالم طرقًا جديدة للبرمجة، وصمموا برامجهم الخاصة (مثل لعبة فك الشفرات [ 6 ] ونسخة من لعبة Hunt the Wumpus [ 7 ] )، ووحدات التوسعة، ورفعوا سرعة المعالج (انظر: كسر السرعة ). تولى نادي PPC ورئيسه، ريتشارد ج. نيلسون، تنسيق معظم هذه الأنشطة. ونشر النادي مجلة PPC Journal ، وأنتج ذاكرة القراءة فقط PPC ROM، وهي عبارة عن مجموعة من البرامج منخفضة المستوى عالية الكفاءة لجهاز HP-41C.

كان من بين اكتشافات مجتمع المبرمجين أنه نظرًا لتخزين بعض تعليمات لغة FOCAL في الذاكرة على شكل أكثر من بايت واحد ، فمن الممكن استغلال ثغرة في محرر البرامج لتعيين وظائف غريبة للمفاتيح. وكانت أهم هذه الوظائف تُعرف باسم " مُوَجِّه البايت" أو "مُستَغِل البايت" ، وهي طريقة لتنفيذ تعليمات البرمجة بشكل جزئي وتعديلها بطرق غير مسموح بها في الأحوال العادية. ويُطلق على استخدام التعليمات الناتجة اسم " البرمجة التركيبية" .

من خلال التعليمات الاصطناعية، كان بإمكان المستخدم الوصول إلى الذاكرة وعلامات الحالة الخاصة المحجوزة لنظام التشغيل، والقيام بأمور غريبة للغاية، بما في ذلك تجميد الجهاز تمامًا. كان من الممكن إنشاء أصوات أو عرض أحرف، وإنشاء رسوم متحركة غير مدعومة رسميًا من قِبل نظام التشغيل. كما تم الوصول إلى علامات النظام كاختصارات منخفضة المستوى لتقنيات البرمجة المنطقية. لم تدعم شركة هيوليت-باكارد البرمجة الاصطناعية رسميًا، لكنها لم تفعل شيئًا لمنعها، بل وقدمت في النهاية وثائق داخلية لمجموعات المستخدمين.

استقبال

في عددها الصادر في ديسمبر 1980، وصفت مجلة BYTE جهاز HP-41C بأنه "الآلة الأكثر تنوعًا على الإطلاق". وأشاد الكاتب بتوثيق HP ووصفه بأنه "من بين الأفضل في هذا المجال"، وذكر أن الآلة الحاسبة " أسهل بكثير في البرمجة والتصحيح" من TI-59. وذكر الكاتب: "وجدت أن برمجة واستخدام HP-41C أكثر متعة من سابقاتها" بفضل شاشتها الأبجدية الرقمية، وخلص إلى أنها "ربما ليست" حاسوبًا جيبًا بالمعنى الدقيق. [ 6 ] وفي العدد التالي، كتب كاتب آخر أن "HP-41C  ... من بين الآلات الحاسبة القابلة للبرمجة الأقرب إلى حدود الحاسوب. إنها قريبة بما يكفي لاستخدام مصطلحات الحواسيب في وصفها"، وأشاد ببساطة وموثوقية قارئ البطاقات وتوافقه مع برامج HP-67 وHP-97. وانتقدت المراجعة عدم دقة العمليات الحسابية بسبب عدم وجود أرقام حماية . «من غير المعقول أن تعجز أحدث آلة حاسبة في العالم عن إعطاء نتائج دقيقة لأكثر من سبعة أو ثمانية منازل عشرية». [ 8 ] وردّت شركة هيوليت-باكارد بأن عدم الدقة المزعوم متأصل في العمليات الحسابية على أي جهاز كمبيوتر ذي دقة محدودة. [ 9 ]

للاستخدام على متن مكوك الفضاء

ناسا HP-41CV مزودة بشريط لاصق لتثبيتها في حقيبة الحمل، 1983
سالي رايد ، أول رائدة فضاء أمريكية، على متن مكوك الفضاء في مهمة STS-7 (1983) مع ثلاث طائرات من طراز HP-41C تطفو بجانبها

يُعرض جهاز HP-41C، الذي شارك في تسع رحلات مكوكية فضائية مبكرة، في المتحف الوطني للطيران والفضاء في واشنطن العاصمة. وقد حُملت أجهزة HP-41C، المزودة ببعض التكوينات الخاصة (إضافة شرائط فيلكرو ، ووحدة توقيت ما قبل الإنتاج، وجهاز تنبيه أعلى صوتًا، بالإضافة إلى إزالة الأجزاء التي قد يتسبب انبعاث الغازات منها في التلوث)، في الرحلات المكوكية المبكرة لإجراء حسابات روتينية ولكنها ضرورية، مثل حساب التغير في مركز الثقل نتيجة استهلاك الوقود. كما بُرمج جهاز HP-41C لإجراء حسابات تُجرى عادةً بواسطة الحاسوب الرئيسي الموجود على متن المركبة، مثل تحديد أوقات الاشتعال لإعادة الدخول، في حالة تعطل الحاسوب الرئيسي. [ 10 ] [ 11 ]

قابلية التوسع

يمكن توسيع وظائف الآلة الحاسبة بإضافة وحدات في الجزء العلوي منها. تتوفر أربعة منافذ لإضافة المزيد من الذاكرة، وحزم حلول مبرمجة مسبقًا تحتوي على برامج تغطي مجالات الهندسة، والمساحة، والفيزياء، والرياضيات، والمالية، والألعاب، وغيرها. وبذلك، يمكن تخصيص آلة HP-41 لتناسب الاحتياجات الشخصية للمستخدم. تشمل ملحقات الأجهزة طابعة حرارية ، وقارئ بطاقات ممغنطة (متوافق مع HP-67 عبر برنامج تحويل)، وجهاز قراءة الباركود.

يمكن لوحدات التوسعة أيضًا إضافة تعليمات جديدة إلى الجهاز. كانت مجموعة الدوال الرياضية القياسية لسلسلة 41 محدودة نوعًا ما مقارنةً بوظائف بعض آلات حاسبة HP المعاصرة (لا سيما HP-34C و HP-15C ). من بين أمور أخرى، لم توفر مجموعة الدوال القياسية إمكانيات التكامل أو إيجاد الجذور، وافتقرت إلى دعم المصفوفات والأعداد المركبة؛ ويمكن إضافة هذه الدوال الإضافية بواسطة وحدة توسعة.

وحدة أخرى، تُعرف باسم حلقة الواجهة، سمحت بتوصيل المزيد من الأجهزة الطرفية: طابعات أكبر، ومسجلات أشرطة الكاسيت الصغيرة ، ومحركات أقراص مرنة 3 1/2 بوصة ، وواجهات اتصال RS-232 ، وواجهات عرض الفيديو، وما إلى ذلك. ويمكن أيضًا استخدام حلقة الواجهة مع أجهزة الكمبيوتر HP-71B و HP-75 و HP-110 .

فتحات التوسعة في HP-41CX

أتاحت وحدات التوسعة (أو الإضافات) في آلة حاسبة HP-41 القابلة للبرمجة للمستخدم إمكانية توسيع وظائفها. وكانت آلة HP-41 تحتوي على مساحة لتركيب ما يصل إلى أربع وحدات توسعة في الجزء الخلفي منها.

لم تكن الآلة الحاسبة HP-41 الوحيدة في جيلها التي تدعم وحدات التوسعة، فقد احتوت الآلتان TI-58 و TI-59 أيضاً على وحدات ذاكرة قراءة فقط قابلة للتوصيل. إلا أن وحدات HP-41 كانت أكثر تنوعاً في الاستخدام.

وحدات الذاكرة (خاصة بجهاز HP-41C فقط)

وحدة ذاكرة HP 82106A لجهاز HP-41C
وحدة ذاكرة HP 82170A رباعية القنوات لجهاز HP-41C

أضافت وحدات الذاكرة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الرئيسية إلى الآلة الحاسبة، مما يسمح بمزيد من خطوات البرمجة و/أو المزيد من سجلات البيانات.

كان جهاز HP-41C الأصلي يحتوي على ذاكرة رئيسية مكونة من 63 سجلاً، كل منها بسعة 7 بايت . ويمكن لكل سجل أن يحتوي إما على رقم، أو سلسلة مكونة من 6 أحرف، أو ما يصل إلى سبع خطوات برمجية بلغة FOCAL (تستخدم الخطوات البرمجية عددًا متغيرًا من البايتات).

أضافت كل وحدة ذاكرة 64 سجلاً، وكان بإمكان الآلة الحاسبة استيعاب ما يصل إلى أربع منها، ليصبح المجموع الكلي 319 سجلاً. ورغم أن هذا كان يُعتبر ضخماً في ذلك الوقت (أكثر بقليل من 2 كيلوبايت )، فقد استُخدمت جميع فتحات التوسعة. توصلت مجموعات المستخدمين إلى طريقة لدمج شريحتين من الذاكرة في وحدة واحدة، مما أتاح فتحتين للتوسعة. صممت شركة HP وحدةً تضم الشرائح الأربع جميعها في فتحة واحدة، وهي ما يُعرف بوحدة الذاكرة الرباعية . وقد زُوِّدت آلة HP-41CV اللاحقة بوحدة الذاكرة الرباعية مُدمجة.

حزم التطبيقات

أضافت وحدات التطبيقات "pac" القائمة على ذاكرة القراءة فقط (ROM ) ما يصل إلى 4 كيلوبايت من ذاكرة القراءة فقط (بعضها يصل إلى 8 كيلوبايت، ولكنها كانت ببساطة وحدتين مستقلتين سعة كل منهما 4 كيلوبايت في نفس الصندوق). احتوت معظم الوحدات على عشرات البرامج المكتوبة بلغة برمجة HP-41C، FOCAL.

يمكن استدعاء البرامج الموجودة في وحدات ذاكرة القراءة فقط (ROM) من برنامج المستخدم، باستخدام الدالة XEQ الشائعة. في كود البرنامج، تظهر XEQ على شكل " XROM" عند استخدامها لاستدعاء برنامج ROM.

قارئ البطاقات 82104A

HP 82104A  - قارئ/كاتب بطاقات
بطاقة مغناطيسية من HP

كان قارئ البطاقات جهازًا قادرًا على قراءة وكتابة بطاقات بلاستيكية مستطيلة صغيرة مزودة بشريطين مغناطيسيين. وكان بإمكان قارئ البطاقات نسخ محتويات الذاكرة إلى البطاقات المغناطيسية، ثم قراءة البيانات مرة أخرى إلى الذاكرة.

بما أن جهاز HP-41C كان يحتوي على ذاكرة غير متطايرة (لم يتم مسح برامج المستخدم وبياناته عند انقطاع التيار الكهربائي)، لم تكن هناك حاجة مطلقة لجهاز تخزين دائم، لذلك كان قارئ البطاقات اختياريًا.

احتوت كل بطاقة على شريطين، سعة كل منهما 112 بايت، ما يسمح بتخزين 16 سجل بيانات أو ما يصل إلى 112 خطوة برمجية. ونتيجةً لهذه السعة المحدودة، كانت البرامج النموذجية تتطلب خمس بطاقات مغناطيسية أو أكثر لحفظها. أما النسخ الاحتياطي الكامل لسجلات ذاكرة الجهاز البالغ عددها 319 سجلًا، بالإضافة إلى البيانات الداخلية، فكان يتطلب 11 بطاقة مغناطيسية (كان يجب إدخال كل بطاقة مرتين).

كان قارئ البطاقات قادرًا على قراءة البطاقات المغناطيسية من طراز HP-67 الأقدم . تمت ترجمة برامج HP-67 إلى تعليمات HP-41C، نظرًا لأن HP-67 وHP-41 يشتركان في نفس نموذج البرمجة وبنية التشغيل. مع ذلك، كانت بعض التعليمات خاصة بـ HP-67، وقد وفر قارئ البطاقات تعليمات إضافية لمحاكاة هذا الطراز.

كان من الممكن حماية البطاقات المغناطيسية ضد الكتابة، وحفظ البرامج كبرامج خاصة: بمجرد إعادة تحميلها، لا يمكن عرض شفرة المصدر للبرنامج. هذا ما جعل البطاقات المغناطيسية خيارًا بديهيًا لتوزيع البرامج.

ومع ذلك، فإن المحرك الكهربائي يسبب ضغطاً كبيراً على بطاريات الآلة الحاسبة، كما أن سعر البطاقات الفارغة يمثل ضغطاً أكبر على محفظة المستخدم.

وحدة التوقيت 82182A

أضافت وحدة الوقت ساعةً تعمل في الوقت الفعلي. سمحت هذه الساعة باستخدام التوقيت العالمي في البرامج. وكان بإمكان المستخدم ضبط منبهات تُشغّل برامجه. كما كانت هذه المنبهات قادرة على تشغيل الآلة الحاسبة، مما أتاح إنشاء برامج تُنفّذ في وقت محدد خلال اليوم، ثم إيقاف تشغيل الآلة الحاسبة حتى المنبه التالي. ولأنّ HP-41 كانت تُستخدم غالبًا كجهاز لجمع البيانات في المختبرات، فقد مكّنها ذلك من قراءة البيانات من الأجهزة المُراقبة في أوقات محددة يوميًا، دون الحاجة إلى بقائها مشحونة بالكامل بين القراءات (مما يُوفّر طاقة البطارية).

كان جهاز HP-41CX مزودًا بوحدة التوقيت المدمجة.

طابعة/راسمة حرارية 82143A

استخدمت الطابعة لفائف من الورق الحراري لطباعة أسطر تصل إلى 24 حرفًا. كان الورق الحراري يُنتج مطبوعات زرقاء اللون، ولكنه كان غير مستقر إلى حد ما، إذ قد تختفي المطبوعات أو يتحول لون الورقة بأكملها إلى الأزرق بسبب الحرارة الزائدة.

كانت الطابعة مزودة ببعض الإمكانيات الرسومية، مما يسمح للمستخدم بتصميم أشكال الأحرف، أو حتى تشغيل أو إيقاف وحدات البكسل الفردية. مع ذلك، لم تكن ذاكرة التخزين المؤقت قادرة على استيعاب معلومات كافية لطباعة سطر كامل في الوضع الرسومي، ولم يكن بالإمكان تغيير تباعد الأسطر، لذا كان من المستحيل طباعة رسومات متصلة في الوضع الأفقي. ومع ذلك، وفرت الطابعة بعض أدوات الطباعة التي مكنتها من رسم دالة عموديًا على شريط ورق الطباعة الضيق.

واجهة طابعة الأشعة تحت الحمراء 82242A

بدلاً من استخدام الطابعة المذكورة سابقاً، يمكن استخدام هذه الوحدة لربط طابعة حرارية بواجهة تعمل بالأشعة تحت الحمراء، وتحديداً طرازي HP 82240A و HP 82240B . يتيح ذلك الطباعة أثناء التنقل دون الحاجة إلى كابلات  ، ولكن الطابعة نفسها تحتاج إلى بطاريات أيضاً.

82153A عصا بصرية

HP 82153A  - عصا بصرية

كان الجهاز البصري عبارة عن قارئ للرموز الشريطية على شكل قلم سميك، وقد صُمم لقراءة أسطر من الرموز الشريطية القياسية الخاصة بشركة HP وإدخالها في ذاكرة الآلة الحاسبة. ويمكن أن تتضمن هذه الرموز، المطبوعة في كتيبات حلول HP على سبيل المثال، برامج أو ثوابت رقمية أو أبجدية، وحتى ضغطات مفاتيح (مما يسمح بتشغيل الآلة الحاسبة دون استخدام لوحة المفاتيح) - وهو أمر مفيد لتشخيص أعطال الآلات الحاسبة التي يُشتبه في وجود خلل في لوحة مفاتيحها. 

وحدة الوظائف الموسعة 82180A

وحدة وظائف X رقم 82180A للطابعة HP-41C/CV

أضافت وحدة الوظائف الموسعة العديد من الوظائف التي طالما طلبها المستخدمون، مثل القدرة على تعيين الوظائف للمفاتيح برمجيًا، وإعادة تقسيم الذاكرة، وما إلى ذلك.

لكن أهم وظيفة جديدة كانت إدارة الذاكرة الموسعة: فبينما كان بإمكان جهاز HP-41C نظريًا الوصول إلى ما يصل إلى 1024 سجلًا، اقتصر التصميم الأولي للذاكرة الرئيسية على 319 سجلًا فقط. أضافت وحدة الوظائف الموسعة تعليمات لإدارة مجموعة من الذاكرة الإضافية في مساحة العنونة المتاحة للجهاز. ولأن هذه الذاكرة لم تكن قابلة للعنونة مباشرةً بواسطة برامج المستخدم، فقد اعتُبرت مجموعة من الملفات المُسماة التي تحتوي إما على برامج أو بيانات. ويمكن نسخ البرامج وسجلات البيانات ذهابًا وإيابًا من الذاكرة الموسعة إلى الذاكرة الرئيسية، حيث يمكن الوصول إليها كالمعتاد.

كما يمكن للذاكرة الموسعة أن تحتوي على ملفات ASCII ، وتمت إضافة محرر نصوص بدائي أيضًا.

احتوت وحدة الوظائف الموسعة على 124 سجلاً من الذاكرة الموسعة. ويمكن إضافة المزيد من خلال وحدات الذاكرة الموسعة. وكانت وحدة الوظائف الموسعة مُدمجة بشكل قياسي في جهاز HP-41CX.

وحدة الذاكرة الموسعة 82181A

وحدة الذاكرة X HP82181A لجهاز HP-41CX

أضافت وحدات الذاكرة الموسعة المزيد من الذاكرة الموسعة إلى آلة HP-41C. وقد تطلبت وجود وحدة وظائف موسعة، أو إصدار HP-41CX من الآلة الحاسبة.

أضافت كل وحدة 238 سجلاً من الذاكرة الموسعة. ويمكن إدخال ما يصل إلى وحدتي ذاكرة موسعة، ليصبح المجموع الكلي 124 + 2 × 238 = 600 سجل. وبإضافة هذه السجلات إلى 319 سجلاً من الذاكرة الرئيسية، غطت هذه الوحدات عملياً جميع سجلات الجهاز القابلة للعنونة البالغ عددها 1024 سجلاً، ليصبح المجموع 919 سجلاً، أو 6433 بايت.

وحدة HP82160A HP interface loop (HP-IL)

راجع المقال الرئيسي حول HP-IL .

المستنسخون

DM41 وآخرون

شجعت الشعبية المستمرة لآلة HP-41CX بين المستخدمين شركة SwissMicros على إنتاج آلة حاسبة مصغرة بحجم بطاقة ائتمان ID-1  تقريبًا (88 مم  × 59  مم  × 7  مم) في عام 2015. تحمل هذه الآلة اسم DM41 ، وتعمل بنظام التشغيل الأصلي لآلة HP-41CX مع ذاكرة موسعة وساعة توقيت حقيقية في محاكي على معالج NXP LPC1115 قائم على معمارية ARM Cortex-M0 . [ 12 ] وبخلاف النسخة الأصلية، تأتي هذه الآلة بتصميم أفقي (كما هو معروف في سلسلة Voyager من Hewlett-Packard ). يتميز هذا الجهاز بمفاتيح مُعاد ترتيبها، وشاشة عرض نقطية، وسرعات ساعة قابلة للتبديل ، وواجهة تسلسلية USB (Mini-B) تعتمد على شريحة محول Silicon Labs CP2102 [ 13 ] لتبادل البيانات مع جهاز كمبيوتر لأغراض النسخ الاحتياطي، أو للتواصل مع التطبيقات (مثل برامج المحاكاة على الكمبيوتر) [ 13 ] أو لتحديث البرامج الثابتة. في ديسمبر 2015، طرحت SwissMicros جهاز DM41L ، وهو نسخة من الآلة الحاسبة بحجم مماثل تقريبًا لآلات حاسبة سلسلة HP Voyager. ولا يزال مزودًا بموصل USB Mini-B. ومنذ سبتمبر 2020، تم طرح خليفته، DM41X ، بمجموعة موسعة من الوظائف وتصميم تقليدي قريب جدًا من النسخة الأصلية الكلاسيكية.

HP41CL

بالإضافة إلى النسخ المقلدة المبنية على محاكاة أجهزة HP-41، يوجد على الأقل نسخة طبق الأصل من سلسلة HP-41. وهي لوحة ترقية المعالج HP41CL لسلسلة HP-41، التي طورها مونتي  دالريمبل في شركة Systemyde. [ 15 ] تُعدّ HP41CL إعادة تصميم شاملة للمكونات الموجودة على لوحة معالج HP-41، بما في ذلك المعالج نفسه، والمُنفذ على FPGA ومُبرمج بلغة Verilog RTL . [ 16 ] صُممت لوحة ترقية HP41CL لتكون بديلاً مباشراً للوحة معالج HP-41، بشرط امتلاك جهاز HP-41 مزود بموصل لوحة معالج متوافق ولوحة معالج منفصلة. [ 17 ] تأتي الترقية مزودة بذاكرة موسعة تضم أكثر من 600 سجل، وأكثر من 320 صورة لوحدات إضافية. [ 15 ] يُعزى ذلك إلى احتواء HP41CL على أكثر من 1024 صفحة من ذاكرة الفلاش المدمجة بسعة 4 كيلوبايت، منها أكثر من 500 صفحة مُحمّلة مسبقًا ببرنامج HP-41، بالإضافة إلى لوحة الترقية التي توفر 128 صفحة من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، والتي تُتاح للمستخدم عبر وحدة إدارة ذاكرة مخصصة (MMU) . [ 15 ] علاوة على ذلك، يوفر تصميم وحدة المعالجة المركزية "NEWT" في لوحة ترقية HP41CL وضع "التوربو"، مما يسمح للمستخدم بتسريع حاسبته بمقدار 50 ضعفًا تقريبًا. [ 15 ] كما تحافظ HP41CL على توافقها التام مع ناقل سلسلة HP-41، بحيث يمكن استخدام معظم الوحدات الإضافية بطريقة متوافقة تمامًا مع الإصدارات السابقة. [ 15 ] بالإضافة إلى ذلك، تُصنّع Systemyde نسخة طبق الأصل من وحدة المؤقت المتوافقة مع HP-41، وكذلك وحدة واجهة مستقبل GPS . [ 18 ] علاوة على ذلك، يتوفر موصل تسلسلي RS-232 ثنائي الاتجاه اختياري (مع واجهة مادية بمقبس ستيريو 2.5 مم)، في حال وجود فتحة وحدة فارغة. [ 19 ]

المحاكيات

تطبيق محاكاة للطابعة الحرارية HP-41CX يعمل على نظام التشغيل Apple iOS . بالإضافة إلى ذلك، يمكن عرض المخرجات المحاكاة للطابعة الحرارية .

على غير العادة بالنسبة للآلات الحاسبة الجيبية، لا تزال هذه الأجهزة تحظى بشعبية كبيرة بعد أكثر من 30 عامًا من توقف إنتاجها في عام 1989. ونتيجة لذلك، تتوفر برامج محاكاة لمجموعة متنوعة من أنظمة التشغيل، بما في ذلك ويندوز ، وماك أو إس ، ومتغيرات يونكس ، وبوكيت بي سي ، وبالم أو إس ، وآبل آي أو إس ، وأندرويد . [ 20 ]

صور

انظر أيضاً

مراجع

  1. "آلة حاسبة علمية أبجدية رقمية قابلة للبرمجة HP-41C/CV/CX، دليل الخدمة" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 يوليو 2022 .
  2. تم إصدار وثائق HP لمجتمع هواة HP-41C في أوائل الثمانينيات؛ وهي متاحة في وثائق HP-41 الداخلية .
  3. "ملف السلسلة 40". مجلة الحوسبة الاحترافية . 1 (3). جون وايلي وأولاده : 65. أغسطس 1984. [...] تضمن عدد يونيو-أغسطس 1982 من مجلة HP Key Notes مسابقة "سمِّ هذه اللغة" لرمز ضغطات المفاتيح المستخدم في جهاز 41. وكانت الإجابة الفائزة هي FOCAL، اختصارًا لـ " لغة الآلة الحاسبة ذات الواحد والأربعين " . على الرغم من أنها لم تحظَ بشهرة واسعة بسبب قلة الدعاية، إلا أنه كان من المفترض أن تكون، وربما ستصبح، الوصف الشائع للغة ضغطات المفاتيح القياسية. [...]
  4. قم بتمديد HP-41 الخاص بك . 1985. ص 12. (ملاحظة: يذكر "FOCAL".)
  5. دليل HEPAX . المجلد 2. 1988. صفحة 16 (95). [...] لغة الآلة الحاسبة 41 [...]  
  6. 1 2 كاربري، بروس د. (ديسمبر 1980). "حاسوب جيب؟ تقييم جهاز HP-41C" . بايت : 244-262 .
  7. ليبراتش، هانك (فبراير 1981). "اصطد الوومبوس ببندقية HP-41C الخاصة بك" . بايت : 230، 232. تم الاسترجاع في 18 أكتوبر 2013 .
  8. هايز، برايان ب. (يناير 1981). "آلة حاسبة HP-41C: آلة حاسبة أدبية؟" . بايت : 118. تاريخ الاسترجاع: 18 أكتوبر 2013 .
  9. أبيل، ستيف (أبريل 1981). "آلة متكاملة" . بايت : 16-17 . تم الاسترجاع في 18 أكتوبر 2013 .
  10. "آلة حاسبة هيوليت-باكارد HP-41C" . متحف سميثسونيان الوطني للطيران والفضاء . ١٨ أغسطس ١٩٩٩. مؤرشف من الأصل في ١٠ ديسمبر ٢٠٠٠. تم الاطلاع عليه في ٣ نوفمبر ٢٠١٥ .
  11. جاريت، كيث (أكتوبر-نوفمبر 1984). "HP 41 في المدار" (ملف PDF) . الحوسبة الاحترافية . 1 (4). جون وايلي وأولاده : 50-54 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 26-03-2022 . تم الاسترجاع بتاريخ 08-01-2024 .
  12. "SwissMicros.com" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2015-11-02 .
  13. 1 2 "آلة حاسبة علمية من SwissMicros DM15" . JEPSPECTRO . 22-12-2017. مؤرشف من الأصل في 20-12-2017 . تم الاطلاع عليه في 4-1-2018 .
  14. "SwissMicros" (ملف PDF) . SwissMicros . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 20 ديسمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يناير 2018 .
  15. 1 2 3 4 5 "حاسبة 41CL" . شركة سيستمايد الدولية . شركة سيستمايد الدولية. 21 فبراير 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 ديسمبر 2020 .
  16. "الأجهزة" . شركة سيستمايد الدولية . 10 سبتمبر 2020. تاريخ الاسترجاع: 17 ديسمبر 2020 .
  17. "دليل المستخدم 41CL" (ملف PDF) . شركة سيستمايد الدولية . 2020-12-08 . تاريخ الاسترجاع 2020-12-17 .
  18. "كتيبات" . شركة سيستمايد الدولية . 2020-12-08 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-12-17 .
  19. "مشروع لوحة المعالج البديلة HP-41CL" . ويكي آلات حاسبة HP . 28-11-2017. مؤرشف من الأصل بتاريخ 13-09-2011 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17-12-2020 .
  20. قائمة برامج المحاكاة لسلسلة HP-41 ، www.hp41.org

للمزيد من القراءة

  • دليل تشغيل HP-41C - دليل للمستخدم الخبير (ملف PDF) . شركة هيوليت-باكارد . يونيو 1980. 00041-90259. مؤرشف من الأصل بتاريخ 4 يناير 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يناير 2018 .
  • إيمري، كين (1985). HP-41 MCode للمبتدئين . بيركلي، الولايات المتحدة الأمريكية: سينثيتكس. ISBN 0-9612174-7-2.
  • مير-Jędrzejowicz، Włodzimierz "Włodek" أنتوني كريستوفر (1986). تمديد HP-41 الخاص بك . بيركلي، الولايات المتحدة الأمريكية: سينثيتيكس. رقم ISBN 0-9510733-0-3.
  • أورتيل، بوركهارد؛ هومبفنر، رينهولد؛ ماير، برنهارد. شيلي، مايكل. ويبر، أندرياس. ليسنر، فرانك؛ كايزر، أكسل؛ ستريوينسكي، راينهارد؛ فون بوريس، سيباستيان. دالكوفسكي، هاينز؛ فيجيرت، ستيفان (2014) [1989]. فيجيرت، ستيفان. دالكوفسكي، هاينز (محرران). Eine Programmsammlung für den HP-41 [ مجموعة برامج لـ HP-41 ] (PDF) (باللغة الألمانية). برلين، ألمانيا: دار هيلديرمان . رقم ISBN 978-3-88538-809-8تمت أرشفة الملف (PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 4 يناير 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يناير 2018 .
  • ويكس، ويليام سي. (1980). البرمجة التركيبية على جهاز HP-41C . كورفاليس، الولايات المتحدة الأمريكية: منشورات لاركن. ISBN 978-0962525803.
عرض المطور لرمز شاشة LCD ذات 14 جزءًا لمحاكاة آلة حاسبة HP41CX