Sinclair Scientific - Sinclair Scientific

Sinclair Scientific
Sinclair Scientific.jpg
Sinclair Vitenskapelig kalkulator fotografert ca.  1974
Type Vitenskapelig
Produsent Sinclair Radionics
Introdusert 1974
Koste GB £ 49 + mva
Kalkulator
Inngangsmodus RPN
Presisjon 5 -sifret signifikant , 2 -sifret eksponent
Skjermtype Lysemitterende diode
prosessor
Prosessor Texas Instruments TMC-0805
Programmering
Annen
Strømforsyning 4x AAA -batterier (Scientific) 1x PP3 -batteri (vitenskapelig programmerbar)
Dimensjoner 50 x 111 x 19 millimeter (1,97 x 4,37 tommer x 0,75 tommer) (vitenskapelig) 73 x 155 x 34 millimeter (2,9 tommer × 6,1 tommer × 1,3 tommer) (vitenskapelig programmerbar)

The Sinclair vitenskapelig kalkulator var en 12-funksjon, lommeformat vitenskapelig kalkulator introdusert i 1974, dramatisk undercutting i pris andre kalkulatorer tilgjengelig på det tidspunktet. The Sinclair Scientific Programmerbar , utgitt et år senere, ble annonsert som den første budsjettet programmerbar kalkulator.

Betydelige modifikasjoner av algoritmene som ble brukt betydde at et brikkesett beregnet på en fire-funksjonskalkulator var i stand til å behandle vitenskapelige funksjoner , men på bekostning av redusert hastighet og nøyaktighet. Sammenlignet med samtidige vitenskapelige kalkulatorer, var noen funksjoner trege å utføre, og andre hadde begrenset nøyaktighet eller ga feil svar, men kostnaden for Sinclair var en brøkdel av kostnaden for konkurrerende kalkulatorer.

Historie

I 1972 lanserte Hewlett-Packard HP-35 , verdens første håndholdte vitenskapelige kalkulator. Til tross for at markedsundersøkelser antydet at det var for dyrt for at det skulle være noen reell etterspørsel, fortsatte produksjonen. Den kostet 395 dollar (ca. GB £ 165 ), men til tross for prisen ble det solgt over 300 000 i tre og et halvt år den ble produsert for.

Fra 1971 hadde Texas Instruments gjort tilgjengelig byggeklossen for en enkel kalkulator på en enkelt brikke, og TMS0803 -brikkesettet dukket opp i en rekke Sinclair -kalkulatorer. Clive Sinclair ønsket å designe en kalkulator for å konkurrere med HP-35 ved hjelp av denne brikkeserien. Til tross for skepsis til prosjektets gjennomførbarhet fra ingeniører fra Texas Instruments, var Nigel Searle i stand til å designe algoritmer som ofret litt hastighet og nøyaktighet for å implementere vitenskapelige funksjoner på TMS0805 -variasjonen.

Sinclair Scientific dukket først opp i en sak som stammer fra Sinclair Cambridge , men den var ikke en del av det samme området. Den opprinnelige utsalgsprisen var £ 49,95 £ i Storbritannia (tilsvarer £ 478 i 2016), og i USA for $ 99,95 som et sett eller USD 139,95 ferdig montert. I juli 1976 var det imidlertid mulig å kjøpe en for GB £ 7 (tilsvarer £ 46 i 2016).

Sinclair Scientific Programmable ble introdusert i august 1975, og var større enn Sinclair Scientific, på 73 x 155 x 34 millimeter (2,9 in × 6,1 in × 1,3 in). Det ble annonsert som "den første ... kalkulatoren som tilbyr et ... programmeringsanlegg ... til en pris som er tilgjengelig for allmennheten", men ble begrenset av å bare ha 24 programtrinn.

Både Sinclair Scientific og Sinclair Scientific Programmable ble produsert i England , som alle andre Sinclair -kalkulatorer unntatt Sinclair President .

Design

Sinclair Scientific

HP-35 brukte fem sjetonger, og hadde blitt utviklet av tjue ingeniører til en pris av en million dollar, noe som førte til at Texas Instruments ingeniører tenkte at Sinclairs mål om å bygge en vitenskapelig kalkulator rundt TMS0805-brikken, som knapt kunne håndtere fire- funksjon aritmetikk, var umulig. Ved å ofre litt hastighet og nøyaktighet brukte Sinclair imidlertid smarte algoritmer for å kjøre vitenskapelige operasjoner på en brikke med plass til bare 320 instruksjoner. Konstanter , i stedet for å bli lagret i kalkulatoren, ble skrevet ut på saken under skjermen.

Den vises bare i vitenskapelig notasjon, med en femsifret mantissa og en tosifret eksponent , selv om et sjette siffer i mantissen ble lagret internt. På grunn av måten prosessoren ble designet, bruker den omvendt polsk notasjon (RPN) for å legge inn beregninger. RPN betydde at den vanskelige implementeringen av parenteser og tilhørende rekursiv logikk ikke var nødvendig å implementere i maskinvaren, men innsatsen ble i stedet lastet ned til brukeren. I stedet for en "Lik" -knapp, brukes + eller - tastene for å angi den opprinnelige verdien av en beregning, etterfulgt av påfølgende operand (er) etterfulgt av den eller de riktige operatørene.

For å passe programmet inn i de 320 ordene som er tilgjengelige på brikken, ble det brukt en betydelig endring. Ved å ikke bruke vanlige flytende tall, som krever mange instruksjoner for å holde desimaltegnet på rett sted, ble det frigjort litt plass. Trigonometriske funksjoner ble implementert i omtrent 40 instruksjoner, og inverse trigonometriske funksjoner er nesten 30 flere instruksjoner. Logaritmer er omtrent 40 instruksjoner, og antilogg tar omtrent 20 til. Koden for å normalisere og vise de beregnede verdiene er omtrent den samme i både TI- og Sinclair -programmene.

Utformingen av algoritmene betydde at noen beregninger, for eksempel arccos0 .2, kan ta opptil 15 sekunder, mens HP-35 ble designet for å fullføre beregninger på under et sekund. Nøyaktigheten i vitenskapelige funksjoner var også begrenset til omtrent tre sifre, og det var en rekke feil og begrensninger.

Ken Shirriff, ansatt i Google , ombygde en Sinclair Scientific og bygde en simulator ved hjelp av de originale algoritmene.

Monteringssett

Monteringssettet besto av åtte grupper av komponenter, pluss en bæreveske. Byggetiden ble annonsert til å være rundt tre timer, og krevde et loddejern og et par kuttere. I januar 1975 var settet tilgjengelig for US $ 49,95 , halv pris på introduksjonstidspunktet et år tidligere, og i desember 1975 var det tilgjengelig for GB £ 9,95 , mindre enn en fjerdedel av introduksjonsprisen.

Giant Scientific

En versjon av Scientific, med samme funksjonalitet, ble laget til å være 30 x 68 centimeter (12 in × 27 in), og ble kjent som Giant Scientific. Den ble drevet av 240 V AC, og brukte diskrete lysdioder for skjermen.

Sinclair Scientific Programmable

Sinclair Scientific Programmable ble introdusert i 1975, med samme sak som Sinclair Oxford . Den var større enn Scientific, 73 x 155 x 34 millimeter (2,9 x 6,1 x 1,3 tommer), og brukte et større PP3 -batteri, men kunne også drives av strøm .

Den hadde 24-trinns programmeringsevner, noe som betydde at den var svært begrenset for mange formål. Den manglet også funksjoner for den naturlige logaritmen og eksponensiell funksjon . Konstanter som ble brukt i programmer måtte være heltall , og programmeringen var sløsing, med start- og slutt -sitater som trengs for å bruke en konstant i et program.

Men inkludert i kalkulatoren var et bibliotek med over 120 programmer som utførte vanlige operasjoner innen matematikk, geometri, statistikk, finans, fysikk, elektronikk, ingeniørfag, samt væskemekanikk og materialvitenskap. Hele biblioteket med standardprogrammer inneholdt over 400 programmer i Sinclair programbibliotek.

Beregninger ved bruk av Sinclair Scientific

Sinclair brukte en litt annen omvendt polsk notasjonsmetode; mangler en enter -tast, skriver operasjonstastene inn et tall i det aktuelle registeret og beregningen utføres. For eksempel kan "(1 + 2) * 3" beregnes som: C 1 + 2 + 3 × for å gi resultatet 9.0000 00 (9.0000 × 10 0 eller 9). "C" -tasten utfører en klar; ved å trykke på den setter kalkulatoren til en tilstand med null i de interne registrene. Ved å trykke på "C" etterfulgt av talltastene og deretter "+" legges tallet som er lagt inn til null, og lagrer det internt for å bli viderearbeidet i påfølgende beregninger. Hvis du trykker på "-" -tasten i stedet, blir tallet trukket fra null og effektivt angitt et negativt tall.

Alle tall er angitt i vitenskapelig notasjon. Etter at du har angitt mantissadelen av tallet, trykkes "E" -eksponenttasten før du angir heltallets eksponent for tallet. Respekten for operasjonsrekkefølgen legges på brukeren, og det er ingen brakettnøkler. Displayet viser bare fem sifre, men seks sifre kan angis. Som et eksempel kan 12,3*( -123,4 + 123,456) angis som C 1 2 3 4 E 2 -1 2 3 4 5 6 E 2 + 1 2 3 E 1 × for et vist resultat på 6.8880 -01 (representerer6.8880 × 10 −1 , eller 0.68880).

Fire konstanter skrives ut på kalkulatorhuset for enkel referanse. For konvertering til og fra base 10 logaritmer og naturlige logaritmer skrives den naturlige logaritmen til 10 (2.30259) og e (2.71828) på saken. Pi (3.14159) og 57.2958 (180 / Pi) er også på saken for trigonometriberegninger. Det var ikke nok internminne til å lagre disse konstantene internt. Vinkler beregnes ved hjelp av radianer; gradverdier må konverteres til radianer ved å dividere med 57.2958. Som et eksempel, for å beregne 25 sin (600*0,05 °) vil man angi C 6 E 2 + 0 0 5 × 5 7 2 9 5 8 E 1 ÷ ▲ + 2 5 E 1 × for å få et resultat på 1,2500 01 ( representerer 12,5 som er lik 25 sin (30 °)). Sinus velges med kombinasjonen av "▲" - tasten etterfulgt av "+" - tasten. "▼" (ned) og "▲" (opp) piltastene er funksjonstaster. De fire betjeningstastene ("-, +, ÷ og ×") har alle to andre funksjoner aktivert ved å bruke en av piltastene. Funksjonen som er tilgjengelig er Sine, Arcsine, Cosine, Arccosine, Tangent, Arctangent, Logarithm og Antilogarithm.

Referanser

Eksterne linker