mini|Ein HP-41CX. Die breite -Taste (links in der Mitte des Tastenfelds) und das Fehlen der Gleichheitstaste (=) sind charakteristisch für die verwendete UPN-Eingabelogik der Operatoren mini|Software-Emulation des HP-41CX als App auf einem iPhone 6s, 2021. Der HP-41C und die Nachfolgemodelle HP-41CV und CX waren programmierbare Taschenrechner von Hewlett-Packard. Das erste Modell der 41er-Serie kam 1979 auf den Markt, 1990 endete die Produktion der Baureihe. Die Rechner entwickelten sich trotz ihrer relativ hohen Preise (ab 750 DM, nach heutiger Kaufkraft ca. Euro) schnell zu einem wichtigen Hilfsmittel für Wissenschaftler, Ingenieure und Studenten. Sie boten neben umfangreichen Programmierungs- und Erweiterungsmöglichkeiten vor allem als erste Geräte dieser Art ein alphanumerisches Flüssigkristall-Display, das auch Buchstaben und Symbole darstellen konnte und deutlich weniger Energie als die damals üblichen LED-basierten Siebensegmentanzeigen benötigte.
Allgemein Die Taschenrechner waren – ungewöhnlich für damalige wie heutige Geräte – sehr vielseitig und umfangreich modular erweiterbar, etwa mit zusätzlichem Daten-/Programmspeicher, Programmmodulen sowie diversen Peripheriegeräten wie Magnetkartenleser, einem speziellen Lesegerät für Barcodes, um Programme und Daten einzulesen, Drucker und Kassettenlaufwerk. Zur Verbindung der Geräte entwickelte HP ein eigenes einfaches Bussystem, das Hewlett-Packard Interface Loop (HP-IL) mit zugehöriger Schnittstelle, die per Steckmodul in die Rechner eingebaut werden konnte. Die späteren Modelle HP-41CV und HP-41CX waren mit mehrfach größerem Arbeitsspeicher und Zusatzfunktionen wie einer Echtzeituhr (41CX) ausgestattet. Sie eigneten sich auch zur automatischen Steuerung und Messwerterfassung bei kleineren Laborversuchen mittels IEC-Bus, was häufig genutzt wurde. Die drei Modelle unterschieden sich äußerlich nur in kleinen Details und dem Modellschriftzug, vor allem die Tastenbelegung und deren Beschriftung waren identisch.
Hauptunterscheidungsmerkmale gegenüber der Konkurrenz von Texas Instruments (speziell dem TI-59) sowie gegenüber Casio-Geräten waren die großen Erweiterungsmöglichkeiten und die HP-typische Eingabe mittels der umgekehrten polnischen Notation.
Nachfolger waren der funktional ähnliche HP-42S und die deutlich weiterentwickelten Modelle HP-28 und HP-48.
Bedienung mini|Das alphanumerische LC-Display mit 14 Einzelsegmenten pro Zeichen erlaubte erstmals auf einem Taschenrechner die Darstellung von Buchstaben und Sonderzeichen. Der direkte Konkurrent TI-59 konnte mit seiner Siebensegmentanzeige nur Ziffern darstellen. mini|HP-41CX mit Magnetkartenleser (das schwarze Kästchen oberhalb der LC-Anzeige) und Thermodrucker mini|Eine Magnetkarte mit (beschrifteter) Vorderseite und Rückseite. Diese Karten wurden auch bei den Vorgängermodellen HP-67/-97, sowie beim Vor-Vorgängermodell HP-65 verwendet, dem ersten programmierbaren HP-Rechner. mini|Der HP-41CV hatte in der Grundversion einen fünfmal so großen Speicher (daher das lateinische V für 5) wie der HP-41C, wodurch die vier Erweiterungsslots an der oberen Seite des Geräts für andere Zwecke denn als bloße Speichererweiterung verwendbar wurden.
Der HP-41C war der erste Taschenrechner mit frei belegbaren Tasten. Da die Fülle der Funktionen nicht mehr sinnvoll auf der Tastatur untergebracht werden konnte, wurde ein dreistufiges Konzept verwendet: Im Standardmodus ist jede Taste mit nur zwei Funktionen belegt. Dafür war eine Umschalt- oder -Taste ausreichend. Weitere Funktionen können durch Eingabe des Funktionsnamens aufgerufen werden. Dazu wird die Tastatur in den Alpha-Modus geschaltet, in dem jeder Buchstabe des Alphabets plus einige Sonderzeichen eingegeben werden können. Im User-Modus kann der Benutzer solche Funktionen den einzelnen Tasten zuordnen. Dadurch kann er Befehle, die er häufig braucht, direkt auf die Tastatur legen. Teilweise wurden bei Erweiterungsmodulen Schablonen als Tastatur-Overlays mitgeliefert. Die alphanumerischen Fähigkeiten können auch für die Programmierung (in FOCAL) genutzt werden, sodass Ein- und Ausgaben in Klartext kommentiert werden können.
Funktionsumfang Der Funktionsumfang in der Basisversion blieb hinter den Spitzenmodellen der Vorläuferserien zurück. So gab es keine Hyperbelfunktionen oder Kombinatorikbefehle und keinen Solver, was aber durch die Erweiterungsmodule bzw. durch die Programmierungsmöglichkeiten wettgemacht wurde. Andererseits ermöglichte die Zeichendarstellung einen erheblichen Komfortgewinn, um z. B. Ein- und Ausgaben textlich zu ergänzen. Eine interessante Erweiterung erfuhr das Stack-Konzept, das nun durch Zugriffe direkt auf die Stackregister (auch mit Speicherarithmetik) erheblich flexiblere Manipulationen erlaubte. Auch die Möglichkeit der indizierten Adressierung war erheblich erweitert worden.
Das Basismodell HP-41C erschien nur wenige Monate nach dem HP-34C und wurde parallel zu diesem verkauft, hatte aber trotz seines deutlich höheren Preises in der Basiskonfiguration weniger Funktionen. Es war allerdings erheblich vielseitiger, insbesondere durch seine alphanumerischen Fähigkeiten und seine Erweiterungsmöglichkeiten. Das Gleiche galt wenige Jahre später für den HP-41CV/CX und den HP-15C.
„Synthetische Programmierung“ Durch die Verwendung undokumentierter Befehlssequenzen war es möglich, auf Systemregister des Taschenrechners direkt zuzugreifen. Damit konnte man zusätzliche Eigenschaften ausnutzen, was zum Beispiel zu kleineren oder schnelleren Programmen, zur Anzeige von normalerweise nicht unterstützten Sonderzeichen im Display, zur gruppenweisen Manipulation von Flags oder zur Verwendung zusätzlicher String-Funktionen führte. Diese Vorgehensweise, die natürlich entsprechende Vorsicht erforderte (z. B. gibt es dadurch auch die Möglichkeit, den gesamten Speicher des Taschenrechners zu löschen), wurde synthetische Programmierung genannt. Der Begriff geht auf den Titel eines BuchsWilliam C. Wickes: Synthetische Programmierung auf dem HP-41C/CV, in deutscher Übersetzung erschienen im Heldermann-Verlag Berlin, ISBN 3-88538-800-6. des Amerikaners William C. Wickes (Entwickler bei HP für Taschenrechner) zurück, der darin einige der Funktionen beschrieb und mögliche Anwendungen vorstellte. Diese Art der erweiterten Programmierung führte durch zahlreiche Taschenrechner-Clubs, die sich in den 1980er-Jahren bildeten (z. B. CCD – Computerclub Deutschland mit der Clubzeitschrift PrismaArchiv der Clubzeitschrift Prisma: Prisma Zeitschriften 1982 bis 1992), zu bedeutenden Erweiterungen der Funktionalität.
Einzelne Entwicklungsprojekte gingen dabei noch weiter und programmierten den HP-41 auf der Ebene der Maschinensprache und entwickelten dazu eigene Module oder externe Speicher.
Einsatz im Space Shuttle mini|Die Astronautin Sally K. Ride im Space Shuttle während der STS-7 Mission, Juni 1983. Links von ihr drei HP-41-Rechner, mit denen sie Berechnungen durchführte. Die Modelle der HP-41-Serie gehörten mit geringen Anpassungen zur Standardausstattung der US-amerikanischen Space-Shuttle-Raumfahrzeuge. Sie dienten als Taschenrechner für die Besatzung und waren u. a. mit Software zur Unterstützung der Navigation, zur Ermittlung von Funkschatten und zur Verteilung von Ballast ausgestattet. Das später für den HP-41C/CV angebotene und im HP-41CX integrierte Time Module enthielt eine Echtzeituhr und war auf Anforderung der NASA entwickelt worden. So verfügte der Rechner immer über die aktuelle Zeit. Es gab auch einen Stoppuhrmodus und man konnte Programme zu festgelegten Zeiten starten lassen. Mit Auslaufen der Modellreihe HP-41 wurde der Rechner im Shuttle vom HP-48 abgelöst.
Durch die Verwendung eines Silicon-on-Sapphire-Prozesses bei der Fertigung der CPU war der HP-41 unempfindlicher gegen ionisierende Strahlung als andere Taschenrechner und dadurch für den Einsatz im Weltraum prädestiniert.
Technische Daten mini|Lieferumfang des HP-41CV mit mehreren Handbüchern und der Umverpackung (oben); das Steckernetzteil fehlt im Bild Klassifizierung: Wissenschaftlicher Taschenrechner CPU: CMOS HP SOS Nut (360 kHz Taktrate) FPU: keine (BCD-Arithmetik) ROM: 12 KiB RAM 41C: 445 Byte (erweiterbar auf 2237) 41CV/CX: 2237 Bytes (umwandelbar in 0 bis 319 Datenregister à 7 Bytes entsprechend max. 7 Programmschritten, das „320. Register“ ist nur für Programmschritte nutzbar, weil 3 Bytes durch die permanente .END.-Anweisung blockiert sind) (nicht erweiterbar) 41CX: weitere 868 Bytes (124 Register) Extended Memory (erweiterbar auf bis zu 4200 Bytes / 600 Register) Tasten: 39 mit Umschalttaste Anzeige: Monochromes LC-Display mit 12 Zeichen und Vierzehnsegmentanzeige für alphanumerische Ausgaben Kassetten-Laufwerk: optional Drucker: optional mit direktem Anschluss (Thermodrucker) oder andere Drucker über HP-IL Interface Loop (HP-IL): optional, dadurch deutliche Erweiterung des Systems (Messgeräte, Diskettenlaufwerk, Anschluss an einen PC) Batterien: 4 Typ „N“ (Lady-Zellen) oder Netzteil mit einem speziellen Adapter Maße: Länge 14,3 cm, Breite 7,8 cm, Höhe 3,1 cm I/O: 4 Steckplätze für verschiedene Erweiterungskarten wie Barcode-Leser, kabelgebundene Drucker und später Infrarot-Adapter für externen Drucker, Magnetkartenleser, zusätzliches RAM, Softwaremodule etc. Einführung: 16. Juli 1979 / Einstellung: 1. Januar 1990 Damaliger Preis: HP-41C: Anfangs 750 DM, unter Berücksichtigung der Kaufkraftänderung wäre der vergleichbare Euro-Preis heute ca. Euro, später sank der Preis, 1982 lag er bei etwa 600 DM HP-41CV: Listenpreis anfangs 1.300 DM (1983), entsprechend einem Preis nach heutiger Kaufkraft von ca. Euro, später sank der Preis deutlich
Erweiterungen Das Steckplatzsystem erlaubt, eine Vielzahl von Peripheriegeräten anzuschließen. Darunter befinden sich:
Kartenleser 82104A Der Kartenleser erlaubt, Programme oder Daten auf Magnetkarten zu schreiben und von diesen wieder einzulesen, analog zu einem Diskettenlaufwerk. Die Karten waren identisch mit denen des HP-97 und HP-67 und mit diesen fast vollständig kompatibel, das ROM des Lesers stellte die fehlenden Funktionen zur Verfügung. Die Karten verfügen über zwei Streifen zu je 16 Registern (112 Byte) Kapazität, die einzeln gegen Überschreiben gesichert werden können. Der Kartenleser wird direkt an den Rechner angesetzt und belegt daher zwingend Port 4.
Time-Modul 82182A Dieses Modul (in den HP-41CX fest eingebaut) enthält eine Echtzeituhr. Sie ist als Stoppuhr nutzbar und erlaubt den automatischen Start von Programmen zu voreingestellten Zeiten, wie auch die akustische Alarmierung. Das Modul enthält spezielle Anweisungen, mit denen der Zeitgeberquarz durch zyklisches Hinzufügen eines Kompensationsfaktors sehr genau kalibriert werden kann.
Thermodrucker 82143A Der Drucker kann bis zu 24 Zeichen nebeneinander auf Thermopapier ausdrucken und ist beschränkt graphikfähig (die Daten müssen dazu allerdings aufwändig aufbereitet werden.) Er wird aus einem eigenen Netzteil versorgt; für den netzunabhängigen Betrieb war ein Akku enthalten.
mini|HP Barcodelesestift für 41C
Barcode-Lesestift „Optical Wand“ 82153A