HP-35

HP-35 Taschenrechner (1972)

Mit ihrem ersten Taschenrechner HP-35 brachte die Firma Hewlett-Packard im Jahr 1972 den weltweit ersten technisch-wissenschaftlichen Taschenrechner mit trigonometrischen, logarithmischen und Exponentialrechnungs-Funktionen auf den Markt. Entgegen den Erwartungen einer Marktanalyse, die von einem Beratungsunternehmen erstellt wurde, wurde das Gerät zum großen Verkaufserfolg und leitete das Ende des damals in Wissenschaft und Industrie noch weit verbreiteten mechanischen Rechenschiebers als Standard-Rechenwerkzeug ein. Er war das erste Modell einer langen Reihe von meist programmierbaren Taschenrechnern des Unternehmens.

Am 12. Juli 2007 wurde von Hewlett-Packard, zum 35-jährigen Jubiläum, das Nachfolgemodell HP 35s in den Handel gebracht.

Entwicklungsgeschichte

Vor dem HP-35 waren Rechenschieber und Tabellenbücher die einzigen praktischen Rechenhilfsmittel für trigonometrische und exponentielle Rechenfunktionen. Die bereits vorhandenen elektronischen Taschenrechner jener Zeit beherrschten nur die vier Grundrechenarten.

Zwar hatten zeitgenössische Markterhebungen keinen Bedarf für einen Taschenrechner ergeben; trotzdem startete HP-Mitbegründer Bill Hewlett die Entwicklung eines „Hewlett-Packard 9100A im Taschenformat“, und die Marketing-Prognosen erwiesen sich alsbald als falsch: Bereits in den ersten Monaten überschritt die Zahl der Bestellungen HPs Erwartungen vom Gesamtbedarf des Marktes. HPs Erwartungen gingen davon aus, allenfalls 50.000 Stück verkaufen zu können. Jedoch schon unmittelbar nach der Ankündigung bestellte allein General Electric 20.000 Exemplare. In den drei Jahren der Produktion wurden ca. 350.000 Stück verkauft.

Zur Markteinführung des HP-35 in den USA betrug der Verkaufspreis 395 US-Dollar, was nach heutiger Kaufkraft etwa 3.000 US-Dollar entspräche; damals entsprach die Summe in etwa einem Monatsgehalt. In Deutschland kam er noch 1972 für rund 2000 DM (nach heutiger Kaufkraft etwa 4.000 Euro) auf den Markt. In geringfügig unterschiedlichen Design-Varianten wurde dieses Modell von 1972 bis 1975 hergestellt.

Technik

Hauptplatine des HP-35

Anzeigeeinheit des HP-35 mit Anoden- und Kathodentreiber

Wie bereits für den Tischrechner HP-9100 wurde für den HP-35 die umgekehrte polnische Notation (UPN) zur Eingabe gewählt. Der HP-35 bietet keine algebraische Eingabe, welche üblicherweise mit einer Taste = abgeschlossen wird. Stattdessen ist eine Enter↑-Taste zur Trennung der Eingabe der nacheinander einzugebenden Operanden vorhanden. Der Rechenvorgang wird durch Betätigung der gewünschten Operationstaste wie + ausgelöst.

Der Taschenrechner besitzt für die Berechnungen einen Stapelspeicher (Stack), welcher durch vier Register x, y, z und t gebildet wird. Das Register t, welches auch für trigonometrische Funktionen mitbenutzt wird, befindet sich oben gefolgt von den Registern z, y und unten x. Das Register x ist direkt mit der Anzeige verbunden, die Inhalte der anderen Register können nur angezeigt werden, wenn deren Wert in das Register x übertragen wird. So wird beispielsweise durch Drücken der Enter↑-Taste der angezeigte Registerwert x im Stack nach oben in das y Register geschoben. Operationen wie die Addition lesen die beiden untersten Register x und y vom Stack und legen das Ergebnis zurück auf den Stack im Register x ab. Beim Lesen vom Stack wird der Wert des obersten Registers t in das Register z kopiert. Die Operation R↓ (Funktion: englisch roll down) behandelt den Stack wie einen vier Werte umfassenden Ringpuffer, indem sie die Registerinhalte von t nach z, von z nach y, von y nach x und von x nach t verschiebt.

Die Elektronik des HP-35 war mit einem seriellen 1-Bit Prozessorchipsatz aufgebaut, die Chips wurden parallel von Mostek und American Microsystems (AMI) gefertigt und benutzte für darstellbare Zahlen die Gleitkomma-Anzeige, schaltete aber für größere oder kleinere Zahlenwerte, die im Gleitkommaformat nicht mehr darstellbar waren, automatisch in die wissenschaftliche Exponentialdarstellung um. Die 15-stellige Anzeige konnte eine 10-stellige Mantisse und dazu einen 2-stelligen Dezimalexponenten, jeweils mit Vorzeichen, darstellen. In einem Multiplexverfahren werden die einzelnen Leuchtdioden der Segmentanzeige nacheinander kurz zum Aufleuchten gebracht. Durch die periodischen Schaltvorgänge konnten auch die ohmschen Vorwiderstände der Leuchtdioden und deren thermische Verluste vermieden werden. So wurden bei der Anzeigeeinheit mehrere Spulen eingesetzt, die zusammen mit den Anoden- und Kathodentreibern ähnlich wie ein Schaltregler arbeiten. Dadurch konnte der HP-35, und ebenso die Nachfolgemodelle, bei gleicher Helligkeit der Leuchtdioden den Wirkungsgrad bei der LED-Anzeige steigern und eine längere Batterielaufzeit erreichen.

Die transzendenten Funktionen wie die Exponential-, Logarithmusfunktion und die trigonometrischen Funktionen und deren Umkehrfunktionen wurden Mithilfe des CORDIC-Algorithmus implementiert, was damals für einen Taschenrechner neuartig war. Die komplette Implementation aller Funktionen des HP-35 umfasste 767 Befehlsschritte mit einer Befehls-Wortlänge von je zehn Bit (= 7670 Bits). Die drei ROM-Bausteine mit je 256 10-Bit-Worten des bitseriell arbeitenden Rechners sind die mit jeweils zehn Pins versehenen runden Metallgehäuse in der Mitte der Hauptplatine und auch im Blockdiagramm des Taschenrechners als kreisförmige Symbole dargestellt; heute eine ungewöhnliche Bauform für integrierte Schaltkreise.

Zur Energieversorgung dienten ein aus drei NiCd-Zellen in Mignonzellen-Größe bestehender Akkupack und ein externes Stecker-Ladegerät, mit dem der Rechner auch ohne eingesetzten Akkupack verwendet werden konnte.

Die internen Rechenverfahren benutzen 14-stellige BCD-Zahlen, die durch eine 56-Bit-Gleitkommadarstellung vom 1-bit-seriell arbeitenden Chipsatz verarbeitet werden.

HP-35 Funktionsübersicht
Arithmetische Funktionen	+, −, ×, ÷
Trigonometrische Funktionen	sin, arc sin; cos, arc cos; tan, arc tan
Logarithmische Funktionen	log10x; logex, ex
Andere Funktionen, Konstanten	1/x, √x, xy, π

Trivia

Blockdiagramm vom HP-35

• Ursprünglich sollte das neue Gerät nur The Calculator heißen, doch Bill Hewlett schlug HP-35 wegen der Anzahl von 35 Tasten vor.
• Der HP-35 war exakt 5,8 ″ lang und 3,2 ″ breit.
• Wegen der energiehungrigen LED-Anzeige reichte eine Akkuladung mit den seinerzeit verfügbaren geringen Akkukapazitäten (ca. 450 mAh) nur ca. drei Stunden. Um aber Verschleiß des Ein-/Aus-Schalters durch zu häufiges Schalten zu vermeiden, wurde einfach in Rechenpausen durch einen Druck auf die Dezimalpunkt-Taste Strom gespart; denn dadurch leuchtete nur ein einzelner Dezimalpunkt der LED-Anzeige.
• Die Einführung des HP-35, und bald auch ähnlich leistungsfähiger wissenschaftlicher Rechner von Texas Instruments, führte zur Ablösung des Rechenschiebers durch elektronische Taschenrechner. Kursangebote zur Handhabung von Rechenschiebern verschwanden aus den Lehrplänen.
• Bei einem Test zur Berechnung des pH-Werts einer gepufferten Lösung benötigten Ingenieure nur etwa ein Fünftel der Zeit wie mit einem Rechenschieber.
• Der HP-35 war der erste wissenschaftliche Taschenrechner, der 1973 an Bord von Skylab im Weltall benutzt wurde. Später folgte für diesen Zweck der programmierbare HP-65.

Nachfolger

Der HP-35, produziert von 1972 bis 1975, stand am Anfang einer Gruppe von frühen Taschenrechnern aus den 1970er Jahren, diese erste Gruppe wird auch als englisch The Classic family bezeichnet, bestehend aus einer Reihe von Taschenrechner mit nahezu identer oder sehr ähnlicher Gehäusebauform, Tastaturgestaltung und Anzeige:

• Das unmittelbare Nachfolgemodell war der HP-80, produziert von 1973 bis 1978, und war spezialisiert auf finanzmathematische Funktionen. Es wurde bei diesem Modell primär die Firmware ausgetauscht und dazu passend die Beschriftung der Tastatur angepasst.
• Als dritter Rechner in der Classic Family folgte der technisch-wissenschaftliche Taschenrechner HP-45, produziert von 1973 bis 1976. Es wurden weiterhin 35 Tasten eingesetzt und im Tastaturlayout erfolgt die Einführung einer Zweitfunktions-Taste α, um den größeren Funktionsumfang ansprechen zu können. Weiterhin wurde auch die Möglichkeit geschaffen, das Anzeigeformat manuell zwischen verschiedenen Zahlenformaten umschalten zu können, statt es nur automatisch einzustellen. Gegenüber dem HP-35 wurde der interne ROM-Speicher für die deutlich umfangreichere Firmware vervierfacht. Als undokumentierte Funktion enthielt die Firmware eine Stoppuhr, die jedoch aufgrund des auch beim HP-35 eingesetzten und damals üblichen LC-Schwingkreises mit geringem Gütefaktor ungenau war.
• Es folgte der HP-65, produziert von 1974 bis 1977. Dieser Rechner war der weltweit erste programmierbare Taschenrechner mit Fokus auf den technisch-wissenschaftlichen Anwendungsbereich und kam damit erstmals Bill Hewletts Vorgabe eines „HP-9100 im Taschenformat“ nahe. Der HP-65 verfügte in Form eines integrierten Magnetkartenlesers über ein externes Speichermedium für die bis zu 100 Programmschritte umfassenden Programme, bot eine Programmablaufsteuerung mit bedingten Verzweigungen und Programmschleifen und Flag-Steuerung, sowie durch die Anwender-Software umdefinierbare Tasten A bis E. Auch dieses Modell besaß weiterhin 35 Tasten mit einer bis zu vierfachen Mehrfachbelegung.

In der Klassik-Serie folgten abschließend noch zwei weitere Taschenrechner, welche im Umfang reduzierte Modelle von schon bestehenden Taschenrechnern darstellen und eher Kunden im unteren Preissegment ansprechen sollten:

• Von 1974 bis 1975 wurde der HP-70 als finanzmathematischer Taschenrechner als kostengünstigere Alternative mit reduziertem Funktionsumfang zum HP-80 angeboten.
• Das letzte Modell der Serie stellte der technisch-wissenschaftliche und programmierbare HP-55 dar, produziert von 1975 bis 1977. Er war ein preisgünstigeres und im Funktionsumfang reduziertes Modell des HP-65, ohne Magnetkartenleser und mit reduziertem Programmspeicher. Der in diesem Modell erstmals eingebaute Quarzoszillator erlaubte die Verwendung der bereits im HP-45 angelegten Stoppuhr-Funktion mit hinreichend hoher Genauigkeit für praktische Messzwecke.

Das 2007 auf den Markt gebrachte Jubiläumsmodell HP 35s, zum 35-Jahr-Jubiläum des HP-35, ist ein programmierbarer wissenschaftlicher Taschenrechner mit zweizeiligen LC-Display, welcher außer einer ähnlichen Bezeichnung technisch nichts mit den frühen HP-Taschenrechnern aus der Classic family gemein hat. Der HP-35s kann wahlweise algebraisch oder in umgekehrter polnischer Notation bedient werden, verfügt über einen Gleichungslöser, numerische Integration und 32 KB Speicher. Hersteller war das taiwanesische Unternehmen Kinpo, die Produktion wurde 2021 eingestellt.

Weblinks

Commons: HP-35 – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• The Museum of HP Calculators Artikel zum HP-35 (englisch)
• HP Virtual Museum: HP-35