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A great little calculator : HP-15C

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发表于 2021-2-2 10:57:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 嘻嘻哈哈何厚铧 于 2021-2-2 11:04 编辑

1981年,惠普推出了旅行者系列(Voyager series )计算器(通常也被称为10C系列计算器),一时间风靡世界。即使时至今日,该系列中的HP-12C(CP)仍在生产,可谓经久不衰。

旅行者系列计算器一共有五款,分别是:HP-10C(1982-1984)、HP-11C(1981-1989)、HP-12C(1981 年至今)、HP-15C(1982-1989 ,2011 )和HP-16C(1982-1989)

旅行者系列

其中10C、11C、15C为科学计算器,12C为金融计算器、16C为程序员计算器。

而HP-15C则是科学计算器中功能最多、最为高端的一款。它于1982年7月发布,在外观上保持着旅行者系列一贯的小巧——它长128mm ,宽 79mm,高 15 mm(这是完美的衬衫口袋尺寸),净重113.4g。如果双手握住 HP-15C,便可以使用大拇指按键,加之RPN(逆波兰)输入逻辑一起,便可以实现非常快速的操作。

说明书、保修单、皮套与计算器

HP-15C的经典设计,外壳颜色,橙色和蓝色标签的辅助功能,清脆按键感觉(这种固体橡胶点击感被一些爱好者称作 ''haptic'')都使它完全成为一个真正的惠普设备。 在80 年代,它作为美国工程师和科学家的杀手级科学计算器,常被放在衬衫的口袋里。

一则广告,彼时一台HP-15C计算器的价格为135$

HP-15C使用仅一行显示的七段式LCD屏幕,使用三节SR44纽扣电池进行供电,电压为1.5V,功率为25mW。麻雀虽小,五脏俱全。作为一款高端科学袖珍计算器,HP-15C在HP-34C(1979-1983)可编程、求根、求解定积分的功能基础上,又增加了复数和矩阵计算。

事实上,HP-15C在那个时代是一个令人难以置信的先进计算器,可以说它是惠普公司有史以来最好的计算器之一。

众多的高级功能以巧妙的方式进行包装,从旅行者系列的物理特性(超低功率损耗、实体的触感、极佳的键盘、清晰的显示器、最便携),到精确的算法(理论上这种算法是求解算术函数的最好办法),再到丰富的功能集(包括逻辑测试、复变中的双曲函数、统计学、伽马函数、组合、排列、随机数等),最后加上它极具前沿的高级功能(将复数完美集成到一个完整复杂的RPN堆栈、包含多矩阵和动态内存分配的矩阵运算和求解),无论是在80年代还是在现在看来,这一切都是难以置信的。


HP-15C的背面


HP-15C的拆机图

键盘布局方面,HP-15C和HP-11C拥有一样多的按键,但增加了许多的功能。为此惠普的开发人员运用了许多创造性的思维,例如使用一条TEST n指令代替10个条件判断,从而释放9个按键。同时很多按键也被重复利用,例如[+]键不仅限于添加数字,还可以添加复数和矩阵。在HP-15C出现之前,还从来没有哪个小型计算器这样考虑过键盘的布局。

HP-15C的键盘布局

HP-15C精湛的算法由1989年图灵奖得主William Kahan 教授设计。早在惠普推出HP-35科学计算器时,惠普便与 Kahan 进行了广泛的合作。当时HP-35计算器的数字精度对求解某些超越函数并不是最佳,Kahan 为此进行了重大改进,以提高算法的准确性,这段往事被记录在了当时的《HP journalist》上。他为惠普旅行者系列的算法设计做出了贡献,并撰写了部分中级和高级手册。每个操作和功能,无论是算术、超越、复数还是矩阵,都实现了很高的精度。HP-15C算法因此也被用在了之后的HP-41C、HP-71C、HP-28S和HP-42S上。

1979年2月的《HP journalist》


1980年8月的《HP journalist》

HP-15C的指令集之全也是惊人的,它甚至比更大、更昂贵的HP-71B更完整(即使插了Math ROM)。例如,HP-71B(插了Math ROM)无法求复变反三角函数,而HP-15C则可以。

虽然在HP-15C之前的其他计算器也为复数提供了支持,但HP-15C是第一个将这种支持与其他计算器功能完全集成的计算器。例如,德州仪器TI-59具有复数支持,但需要为其显式调用特殊的固件程序,而一旦HP-15C处于复数模式,所有的按键将依旧按通常的方式工作,无需调用任何特殊函数或子例程。这种集成是如此的彻底!

之所以能做到这点,是因为HP-15C使用由两个并行的四寄存器堆栈(和两个LAST X寄存器)组成的复杂堆栈来执行具有复数的计算。 这些并行堆栈之一(称为实部堆栈)包含计算中使用的复数的实部,另一个堆栈(称为虚部堆栈)包含计算中使用的复数的虚部。这样一个完整的、动态分配的堆栈,使得处理复数与实数一样容易。

堆栈结构

HP-15C有67个寄存器,448bytes的内存是HP-11C的两倍。默认情况下,HP-15C将19个寄存器分配为数字存储,46个寄存器用于编程或数字存储,另2个寄存器R0和RI始终用于数字存储。许多新特性也极大地增加了HP-15C的能力,例如10个flag(8个用户flag,2个系统flag),调用算法(recall arithmetic ,使用显示的值和存储的值执行算术而不抬高堆栈),能在I寄存器之外的寄存器上使用DSZ和ISG等。

此外HP-15C可处理多达 5 个名为 A-E 的矩阵,支持完整的矩阵运算,包括矩阵的四则运算、赋值、转置、逆、求解、行列式等等,甚至处理复矩阵。

HP-15C高级用户手册封面

1989年,在生产8年之后,HP-15C停产。在手机更新迭代以月为单位的今天,它无疑是长久的,但作为一款出色的科学计算器,8年是短暂和令人惋惜的。但HP-15C却从未被尘封在历史的长河中任人遗忘,归功于它坚固耐用和电池续航(有长达10年未换电池仍能正常使用的例子),许多工程师至今仍在使用HP-15C,而在二手市场,HP-15C则奇货可居,一直是计算器爱好者们争相购买的对象。

多年来,惠普一直被游说恢复生产HP-15C,一些爱好者甚至专门建立了一个重产HP-15C的请愿网站。惠普的回答是,HP-32SII提供了HP-15C的所有功能,重新生产旧型号计算器的成本与从头开始制作一款新计算器相同。

请愿网站

但最终,在 2011 年 9 月1日,惠普用1万台HP-15C限量版回应了重产HP-15C的请求。HP-15C LE(limited edition)使用全新的ARM内核, 在型号为Atmel AT91SAM7L128处理器上运行由 Cyrille de Brébisson 编写的模拟器以运行原始的ROM。与HP-15C相比,某些函数的运行速度会快 100 倍,但HP-15C LE也因为一些BUG和质量问题受到消费者的吐槽。

HP-15C LE

HP-15C LE发布的几个月之后,在hpmuseum网站上,出现了这样一条帖子。

HP-15C在今天还有用吗?

21世纪的今天,HP-15C的所有优点似乎都可以被一部小巧的手机击溃,在一块120HZ刷新率的OLED全色触摸屏前,HP-15C的这块一行显示的七段式LCD屏幕以肉眼可见的卡顿显示着它的计算结果,曾经的先进科学计算器突然变得如此的苍白渺小。

这东西真的有这么好吗?我们是喜欢HP-15C本身,还是有一些奇怪的恋物癖?

我想,回答这个问题的关键在于你需要计算器做什么。

它必须有CAS吗?是否真的需要存储10000个函数?是否需要使用高级语言编程?

答案显然是否定的。虽然现在市场上确实有能做到上述要求的计算器,但是大人们不会去用它们,大人们会用电脑做那样的事,因为计算机在图形和符号代数方面要比计算器好得多。计算器需要的是小,耐用,方便,聪明,足够的功能,做那些你不会想在电脑上做的事。

这就是HP-15C在今天仍然useful的理由。

一条关于hp-12C的评论,或许我们也可能把它延伸到HP-15C

对于想体验HP-15C的人来说,原厂昂贵的价格可能会令人生畏,但可以下载电脑或手机的模拟器来一睹风采。

你可以在这里下载到模拟器:模拟器下载

亦或者在SwissMicros公司官网订购他们复刻版的HP-15C,复刻版有DM-15和DM-15L两款。官网链接:swissmicros官网

DM-15L





发表于 2021-2-2 16:34:32 | 显示全部楼层
天价的HP-15C和劣质的microswiss。。。
发表于 2021-2-2 17:39:33 | 显示全部楼层
那么小的屏幕
 楼主| 发表于 2021-2-3 17:52:32 | 显示全部楼层
cekang 发表于 2021-2-2 16:34
天价的HP-15C和劣质的microswiss。。。

何谓劣质
发表于 2021-2-8 13:43:52 | 显示全部楼层

和原厂的质量没法比,和那种10来块钱的国产地摊货差不多
 楼主| 发表于 2021-2-8 19:12:09 | 显示全部楼层
cekang 发表于 2021-2-8 13:43
和原厂的质量没法比,和那种10来块钱的国产地摊货差不多

哈哈哈 第一代那个薄膜真的和垃圾一样 第二代有进步
发表于 2021-2-9 15:45:59 | 显示全部楼层
贵,不好买,也买不到。普通函数计算器也比较好用,具体就不举例了。
 楼主| 发表于 2021-2-11 00:30:39 | 显示全部楼层
molucule 发表于 2021-2-9 15:45
贵,不好买,也买不到。普通函数计算器也比较好用,具体就不举例了。

本来就是古董机型的一篇历史介绍,谈什么实际使用
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