Sinclaira Naukowego

Sinclaira Naukowego
	Kalkulator naukowy Sinclaira sfotografowany ok. 1974
Typ	Naukowy
Producent	Radionika Sinclaira
wprowadzony	1974
Koszt	49 GBP + VAT
Kalkulator
Tryb wejścia	RPN
Precyzja	5-cyfrowy mantys , 2-cyfrowy wykładnik
Typ wyświetlacza	Dioda LED
procesor
Edytor	Texas Instruments TMC-0805
Programowanie
Inne
Zasilacz	4x baterie AAA (naukowe) 1x bateria PP3 (naukowe programowalne)
Wymiary	50 na 111 na 19 milimetrów (1,97 cala × 4,37 cala × 0,75 cala) (naukowy) 73 na 155 na 34 milimetry (2,9 cala × 6,1 cala × 1,3 cala) (programowalny naukowo)

Kalkulator Sinclair Scientific był 12-funkcyjnym, kieszonkowym kalkulatorem naukowym wprowadzonym na rynek w 1974 roku, radykalnie podcinając ceny innych kalkulatorów dostępnych w tamtym czasie . Sinclair Scientific Programmable , wydany rok później, był reklamowany jako pierwszy budżetowy programowalny kalkulator.

Znaczące modyfikacje zastosowanych algorytmów sprawiły, że chipset przeznaczony dla czterofunkcyjnego kalkulatora był w stanie przetwarzać funkcje naukowe , ale kosztem zmniejszonej szybkości i dokładności. W porównaniu ze współczesnymi kalkulatorami naukowymi niektóre funkcje wykonywały się wolno, a inne miały ograniczoną dokładność lub dawały złą odpowiedź, ale koszt Sinclaira stanowił ułamek kosztu konkurencyjnych kalkulatorów.

Historia

W 1972 roku Hewlett-Packard wprowadził na rynek HP-35 , pierwszy na świecie podręczny kalkulator naukowy. Pomimo badań rynkowych sugerujących, że było to zbyt drogie, aby istniał jakikolwiek rzeczywisty popyt, produkcja ruszyła. Kosztował 395 USD (około 165 GBP ), ale pomimo ceny sprzedano ponad 300 000 egzemplarzy w ciągu trzech i pół roku, w którym był produkowany.

Od 1971 roku firma Texas Instruments udostępniała element konstrukcyjny prostego kalkulatora na jednym chipie, a chipset TMS0803 pojawił się w wielu kalkulatorach Sinclair. Clive Sinclair chciał zaprojektować kalkulator, który mógłby konkurować z HP-35 przy użyciu tej serii chipów. Pomimo sceptycyzmu co do wykonalności projektu ze strony inżynierów Texas Instruments, Nigel Searle był w stanie zaprojektować algorytmy, które poświęciły trochę szybkości i dokładności, aby zaimplementować funkcje naukowe w odmianie TMS0805.

Sinclair Scientific pojawił się po raz pierwszy w przypadku wywodzącym się z Sinclair Cambridge , ale nie był częścią tego samego zakresu. Początkowa cena detaliczna wynosiła 49,95 GBP w Wielkiej Brytanii (równowartość 478 GBP w 2016 r.), Aw Stanach Zjednoczonych za 99,95 USD za zestaw lub 139,95 USD w pełni zmontowany. Jednak do lipca 1976 roku można było go kupić za 7 funtów (równowartość 46 funtów w 2016 roku).

Sinclair Scientific Programmable został wprowadzony w sierpniu 1975 roku i był większy niż Sinclair Scientific, o wymiarach 73 na 155 na 34 milimetry (2,9 cala × 6,1 cala × 1,3 cala). Był reklamowany jako „pierwszy… kalkulator oferujący… programowanie… w cenie dostępnej dla ogółu społeczeństwa”, ale był ograniczony do zaledwie 24 kroków programu.

Zarówno Sinclair Scientific, jak i Sinclair Scientific Programmable zostały wyprodukowane w Anglii , podobnie jak wszystkie inne kalkulatory Sinclair, z wyjątkiem Sinclaira President .

Projekt

Sinclaira Naukowego

HP-35 wykorzystywał pięć chipów i został opracowany przez dwudziestu inżynierów kosztem miliona dolarów, co skłoniło inżynierów Texas Instruments do myślenia, że celem Sinclaira było zbudowanie kalkulatora naukowego opartego na chipie TMS0805, który ledwo radziłby sobie z czterema arytmetyka funkcji była niemożliwa. Jednak poświęcając trochę szybkości i dokładności, Sinclair użył sprytnych algorytmów do przeprowadzenia operacji naukowych na chipie z miejscem na zaledwie 320 instrukcji. Stałe , zamiast być przechowywane w kalkulatorze, zostały wydrukowane na obudowie pod ekranem.

Wyświetla się tylko w notacji naukowej, z pięciocyfrową mantysą i dwucyfrowym wykładnikiem , chociaż szósta cyfra mantysy była przechowywana wewnętrznie. Ze względu na sposób zaprojektowania procesora zastosowano w nim odwróconą notację polską (RPN) do obliczeń wejściowych. RPN oznaczało, że trudna implementacja nawiasów i związana z nimi logika rekurencyjna nie była konieczna do zaimplementowania w sprzęcie, ale wysiłek został przeniesiony na użytkownika. Zamiast przycisku „Równa się”, klawisze + lub – służą do wprowadzania wartości początkowej obliczenia, po której następują kolejne argumenty, po których następuje odpowiedni operator.

Aby zmieścić program w 320 słowach dostępnych na chipie, zastosowano pewną istotną modyfikację. Nie używając zwykłych zmiennoprzecinkowych , które wymagają wielu instrukcji, aby zachować przecinek dziesiętny we właściwym miejscu, zwolniono trochę miejsca. Funkcje trygonometryczne zostały zaimplementowane w około 40 instrukcjach, a odwrotne funkcje trygonometryczne to prawie 30 instrukcji więcej. Logarytmy to około 40 instrukcji, a anti-log zajmuje około 20 więcej. Kod do normalizacji i wyświetlania obliczonych wartości jest mniej więcej taki sam w programach TI i Sinclair.

Konstrukcja algorytmów oznaczała, że niektóre obliczenia, takie jak arccos0 .2, mogły zająć do 15 sekund, podczas gdy HP-35 został zaprojektowany do wykonywania obliczeń w mniej niż sekundę. Dokładność funkcji naukowych była również ograniczona do maksymalnie trzech cyfr i było wiele błędów i ograniczeń.

Ken Shirriff, pracownik Google , wykonał inżynierię wsteczną Sinclair Scientific i zbudował symulator przy użyciu oryginalnych algorytmów.

Zestaw montażowy

Zestaw montażowy składał się z ośmiu grup komponentów oraz walizki. Reklamowano, że czas budowy wynosił około trzech godzin i wymagał lutownicy i pary przecinaków. W styczniu 1975 roku zestaw był dostępny za 49,95 USD , połowę ceny w momencie wprowadzenia rok wcześniej, aw grudniu 1975 roku był dostępny za 9,95 GBP , czyli mniej niż jedną czwartą ceny początkowej.

Gigantyczny naukowiec

Wersja Scientific, z tą samą funkcjonalnością, miała wymiary 30 na 68 centymetrów (12 cali × 27 cali) i była znana jako Giant Scientific. Był zasilany napięciem 240 V AC, a do wyświetlania wykorzystywał dyskretne diody LED .

Programowalny program naukowy Sinclaira

Sinclair Scientific Programmable został wprowadzony w 1975 roku, w tej samej obudowie co Sinclair Oxford . Był większy niż Scientific, miał 73 na 155 na 34 milimetry (2,9 cala × 6,1 cala × 1,3 cala) i wykorzystywał większą baterię PP3 , ale mógł być również zasilany z sieci elektrycznej .

Miał 24-stopniowe możliwości programowania, co oznaczało, że był bardzo ograniczony do wielu celów. Brakowało również funkcji dla logarytmu naturalnego i funkcji wykładniczej . Stałe używane w programach musiały być liczbami całkowitymi , a programowanie było marnotrawstwem, z początkowymi i końcowymi cudzysłowami potrzebnymi do użycia stałej w programie.

Jednak do kalkulatora dołączona była biblioteka ponad 120 programów, które wykonywały typowe operacje z matematyki, geometrii, statystyki, finansów, fizyki, elektroniki, inżynierii, a także mechaniki płynów i materiałoznawstwa. Pełna biblioteka standardowych programów zawierała ponad 400 programów w Bibliotece Programów Sinclaira.

Obliczenia z wykorzystaniem Sinclair Scientific

Sinclair zastosował nieco inną metodę odwrotnej notacji polskiej; w przypadku braku klawisza enter klawisze operacji wprowadzają liczbę do odpowiedniego rejestru i wykonywane są obliczenia. Na przykład „(1+2) * 3” można obliczyć jako: C 1 + 2 + 3 ×, co daje wynik 9,0000 00 ( 9,0000 × 10 ⁰ lub 9). Klawisz „C” wykonuje kasowanie; naciśnięcie go ustawia kalkulator w stan zerowy w rejestrach wewnętrznych. Naciśnięcie „C”, a następnie klawiszy numerycznych, a następnie „+” skutecznie dodaje wprowadzoną liczbę do zera i zapisuje ją wewnętrznie, aby można było nad nią pracować w kolejnych obliczeniach. Jeśli zamiast tego zostanie naciśnięty klawisz „-”, liczba jest odejmowana od zera, w efekcie wprowadzając liczbę ujemną.

Wszystkie liczby są zapisane w notacji naukowej. Po wprowadzeniu części mantysowej liczby należy nacisnąć klawisz wykładnika „E” przed wprowadzeniem wykładnika liczby całkowitej. Poszanowanie kolejności operacji spoczywa na użytkowniku i nie ma klawiszy nawiasów. Wyświetlacz pokazuje tylko pięć cyfr, ale można wprowadzić sześć cyfr. Na przykład 12,3*(-123,4+123,456) można wprowadzić jako C 1 2 3 4 E 2 - 1 2 3 4 5 6 E 2 + 1 2 3 E 1 ×, aby wyświetlić wynik 6,8880 -01 (odpowiadający 6,8880 × 10-1 ^. lub 0,68880)

Cztery stałe są wydrukowane na obudowie kalkulatora dla łatwego odniesienia. Logarytm naturalny 10 (2,30259) i e (2,71828) jest nadrukowany na obudowie w celu konwersji do iz logarytmów o podstawie 10 i logarytmów naturalnych. Pi (3,14159) i 57,2958 (180 / Pi) są również odpowiednie do obliczeń trygonometrii. Nie było wystarczającej ilości pamięci wewnętrznej do przechowywania tych stałych wewnętrznie. Kąty są obliczane za pomocą radianów; wartości w stopniach należy przeliczyć na radiany, dzieląc przez 57,2958. Na przykład, aby obliczyć 25 sin (600*0,05°), należy wprowadzić C 6 E 2 + 0 0 5 × 5 7 2 9 5 8 E 1 ÷ ▲ + 2 5 E 1 ×, aby uzyskać wynik 1,2500 01 ( reprezentujący 12,5, co jest równe 25 grzechów (30°)). Sinus jest wybierany za pomocą kombinacji klawisza „▲”, po którym następuje klawisz „+”. Klawisze strzałek „▼” (w dół) i „▲” (w górę) to przyciski wyboru funkcji. Wszystkie cztery klawisze operacyjne („-, +, ÷ i ×”) mają dwie inne funkcje aktywowane za pomocą jednego z klawiszy strzałek. Dostępne funkcje to sinus, arcus sinus, cosinus, arcus cosinus, tangens, arcus tangens, logarytm i antylogarytm.

Linki zewnętrzne