Sharp PC-1401

Sharp PC-1401

Sharp PC-1402 (oben) Sharp PC-1403H (unten)

Der 1984 erschienene Sharp PC-1401 war der erste in BASIC programmierbare Pocket Computer von Sharp mit integriertem wissenschaftlichen Taschenrechner.

Betriebsarten

Neben dem schon bei früheren Pocketcomputern vorhandenen Programmiermodus und Run-Modus ist beim PC-1401 zusätzlich ein Calculator-Modus verfügbar, in dem sich der Rechner exakt so wie ein Taschenrechner verhält. Weiterhin ist ein Statistikmodus verfügbar, der u. a. lineare Regression unterstützt.

Bei früheren Modellen konnten Berechnungen nur über BASIC-Befehlszeilen durchgeführt werden. Bedingt durch die Taschenrechnertastatur wurde die Breite der LC-Anzeige auf 16 Zeichen begrenzt.

Typvarianten

PC-1401

Der PC-1401 verfügt über 4,125 KByte statisches RAM, von denen 3534 Byte für Programme und Variablen nutzbar sind. Variablen A bis Z standen davon unabhängig zur Verfügung, sie waren statisch angelegt. Der Speicher wurde durch zwei CMOS-RAM-Bausteine zu 16 KBit sowie durch den Speicher auf dem Displaycontroller (1 KBit) realisiert. Von den 1 KBit (128 Byte) wurden 82 Byte für die Anzeige benutzt, der Rest konnte frei benutzt werden. Leider benutzte der BASIC-Interpreter diese 82 Byte als temporären Speicher, was eine Anzeige während der Abarbeitung von BASIC-Programmen unmöglich machte.

PC-1402

Der ansonsten bau- und funktionsgleiche PC-1402 verfügt über 10,125 KByte Speicherkapazität. Der PC-1401 konnte durch Austausch eines 2-KByte-RAM-Bausteins durch einen 8-KByte-RAM-Baustein und filigraner Lötarbeit auf 10,125 KByte umgebaut werden.

PC-1403H

Der Sharp PC-1403H ist das Topmodell der 140x-Reihe. Er verfügt über 32 KByte RAM sowie über ein 24-stelliges Display gegenüber den 16 Stellen des PC-1401 und PC-1402.

PC-1421

Der PC-1421 ist eine Version des PC-1401 für finanzmathematische Berechnungen. Er unterscheidet sich vom PC-1401 technisch nur durch seinen abweichenden ROM-Inhalt.

PC-1430

Der PC-1430 ist eine vereinfachte und preiswertere Ausführung des PC-1401. Die Anzeige und – abgesehen von der geringeren Tastenanzahl – das Gehäuse sind gleich, aber es gibt keinen Taschenrechnermodus (gerechnet wird im BASIC-Direktmodus), der Funktionsumfang ist geringer, und der Speicher ist mit 2 kB kleiner.

PC-1450

Diese Ausführung bietet die Verwendung auswechselbarer RAM-Karten: CE-211M (3.070 Byte = 4 kB / Standard), CE-201M (7166 Byte = 8 kByte) oder CE-202M (15358 Byte = 16 kByte).

Schnittstelle

Über eine Schnittstelle können Peripheriegeräte angeschlossen werden, darunter Thermodrucker (z. B. CE-126P), Plotter oder ein Interface zum Anschluss eines Datenrekorders (im Grunde ein gewöhnlicher Kassettenrekorder). Auch die direkte Verbindung zwischen zwei Pocketcomputern zur Datenübertragung ist möglich.

Steckerbelegung

Die Tabellenspalte Richtung gibt die Richtung des Signals an. Alle Angaben sind ohne Gewähr:

 Pin ¦ Richtung ¦ Belegung              +---------------------- 
 ----+----------+-------------          ¦  on SHARP POCKET COM...
  1  ¦ ??       ¦ ??                1 --¦ +-+ +----------------- 
  2  ¦ ---      ¦ Vcc    (+6V)      2 --¦ ¦ ¦ ¦ 
  3  ¦ ---      ¦ Ground ( 0V)  GND 3 --¦ +-+ ¦ > CSAVE¦ 
  4  ¦ out      ¦ Busy              4 --¦ off ¦   _ _ 
  5  ¦ out      ¦ Data out          5 --¦     +----------- 
  6  ¦ in       ¦ CLOAD           → 6 --¦ 
  7  ¦ out      ¦ CSAVE           ← 7 --¦ +---+ +---+ +--- 
  8  ¦ in       ¦ Data in           8 --¦ +---+ +---+ +-- 
  9  ¦ in       ¦ Ack               9 --¦ +---+ +---+ +- 
 10  ¦ ---      ¦ n.c.             10 --¦ +---+ +---+ 
 11  ¦ ---      ¦ n.c.             11 --¦ +---+ +-- 
                                        ¦ +---+

BASIC

Das BASIC wies etliche Unterschiede zu den üblichen BASIC-Dialekten auf:

• Es gab nur 13-stellige Gleitkommazahlen (8 Byte), keine Ganzzahlen.
• Variablen mit einem Buchstaben waren fest angelegt und konnten nur entweder Gleitkommazahlen oder Stringwerte bis 7 Zeichen aufnehmen. A und A$ konnten nicht gleichzeitig benutzt werden.
• RUN löschte die Variablen mit einem Buchstaben nicht.
• GOTO und GOSUB ging auch mit Markennamen statt Zeilennummern (GOTO "A").
• Es gab keine Kleinbuchstaben.
• Array mussten(!) explizit erzeugt werden (DIM AR(100)). Es waren nur eindimensionale Arrays möglich.
• Strings wurden statisch angelegt. Man musste beim Anlegen die Länge festlegen.
• Variablennamen durften nur 1 oder 2 Zeichen lang sein.
• Programmzeilen durften bis zu 79 Token lang sein. Schlüsselwörter wurden beim ersten Editieren zusammengefasst und ließen sich dann nicht mehr editieren.
• Sehr umfangreiche Mathematikbefehle (bis hin zu Hyperbelfunktionen): sin, sinh, cos, cosh, tan, tanh, asin, acos, atan, asinh, acosh, atanh, ln, log, exp, ten, ...

Maschinensprache

Als nicht im Handbuch dokumentiertes Extra kann man den Rechner auch in Maschinensprache programmieren (mittels PEEK, POKE und CALL sowie unter Nutzung von Routinen des Betriebssystems), so dass man u. a. direkten Zugriff auf das externe Interface erlangen kann. Hiermit ist es möglich, den Taschenrechner auch für mess- und regeltechnische Anwendungen zu verwenden, oder ihn an andere Rechner bzw. Geräte zu koppeln (z. B. via RS-232). Einzelne Bildpunkte der Anzeige lassen sich über Maschinensprache ansteuern, so dass z. B. einfache grafische Spiele möglich sind. Mitte bis Ende der 1980er Jahre ist umfangreiche Literatur zu diesem Themenbereich erschienen.

Kurzeinführung zum Aufbau der CPU:
Der Prozessor des PC-1401 ist ein 8-bit-Prozessor mit einer Taktfrequenz von 576 kHz. Befehle dauern immer ein Vielfaches von 3 Takten, so dass man von einer Zyklusfrequenz von 192 kHz sprechen kann. Befehle dauern minimal 2 Zyklen (6 Takte), es gibt recht komplexe Befehle, die bis zu 769 Byte lang sein können.

Der Prozessor hat zwei Adressräume:

• 7-bit-Adressen für Daten, Stack und I/O (96 Byte genutzt)
• 16-bit-Adressen für Programme und Daten (8 KByte davon befinden sich in einem internen ROM, 56 KByte können durch externen Speicher erweitert werden).

Der Prozessor hat zwei 8-bit-Akkumulatoren (A und B), zwei Zählregister (I und J), drei Adressregister für den 8-bit-Adressbereich (P, Q und den Stackpointer R) sowie 3 Adressregister für 16-bit-Adressen (X, Y, DP). Die Register A, B, I, J, X und Y findet man im internen 7-bit-Speicher noch einmal gemappt. Es gibt einige Kurzbefehle (Lade P mit 6-bit-Wert und CALL zu 13-bit-Adresse). Besonderheiten sind BCD-Befehle, die mit einem Maschinenbefehl längere BCD-Zahlen addieren, subtrahieren oder um 4 bit verschieben. Weiterhin ein Multi-Branchbefehl, der in Abhängigkeit eines 8-bit-Wertes den Aufruf einer Unterfunktion ermöglichte. Normalerweise benötigt man dafür größere Mengen an Maschinenbefehlen.

Im PC-1401 ist der Prozessor durch 2 x 2 KByte statischen RAM, eine LC-Anzeige mit 128 Byte RAM und 32 KByte externen ROM (von dem allerdings nur ~ 25 KByte genutzt werden) erweitert. In den Nachfolgern sind größere RAM-Bausteine eingebaut.

Nachfolger

Der Nachfolger des PC-1401 ist der PC-1403.

Technische Daten

CPU	Sharp SC61860 mit 576 kHz, 8-Bit CMOS, umfangreiche BCD-Arithmetik-Befehle
RAM	2+2 KByte+128 Byte (PC-1401) bzw. 8+2 KByte+128 Byte (PC-1402) statisches RAM, batteriegestützt
ROM	40 KByte (8 KByte intern, 32 KByte extern)
Programmiersprache	BASIC, Maschinensprache
Display	Einzeilig 16 Zeichen mit jeweils 5 × 7 Pixeln, Monochrom-LCD, Kontrastregler
Ton	Piezo-Piepser, direkte Ansteuerung durch CPU
Tastaturbelegung	QWERTY (links) und Taschenrechnertastatur (rechts)
Stromversorgung	nominal 6 V DC (zwei Lithium-Knopfzellen, Typ CR-2032 mit je 3 Volt)
Leistungsbedarf	etwa 30 mW bei RAM-Zugriffen, 60 µW im normalen Betrieb
Betriebszeit je Batteriesatz	etwa 120 Stunden bei Dauerbetrieb
Abmessungen	170 mm × 72 mm × 9,5 mm
Masse	150 g (inklusive Batterien und Abdeckung)