TEXAS INSTRUMENTS SR-60

 

 

La Texas Instruments SR-60 calcolatore da tavolo programmabile scientifico

La Texas Instruments SR-60 è unica tra la linea di successo delle calcolatrici elettroniche della TI. Nella seconda parte degli anni '70, la TI tradizionalmente tendeva ad essere altamente competitiva nel mercato delle calcolatrici tascabili, comprese le calcolatrici programmabili tascabili di fascia alta, e in grado di competere con quelle della Hewlett Packard. Pure in quegli anni, la TI ha avuto anche una linea di successo di calcolatrici da tavolo 'di base' e "business-oriented", ma in generale, tendeva a rimanere fuori dalla fascia alta del mercato dei calcolatori "desktop", che era dominato da Hewlett Packard. Insieme a questo, durante tutti gli anni '70, i progressi nella tecnologia elettronica avevano effettivamente fatto le differenze in termini di utilizzo e la capacità tra macchine tascabili e calcolatori "desktop" tradizionali era un punto controverso: i calcolatori da tavolo stavano diventando sempre più come i computer, con l'HP 9825 come esempio di questo periodo. L'SR-60 era una macchina che ha rotto tutte le regole ... una macchina costruita in un momento in cui il mercato di tali macchine stava drammaticamente cambiando a causa degli inizi dell'era del microcomputer e, in  generale, un mercato al di fuori dei punti di forza del suo costruttore. Tutto questo è parte del motivo per cui la SR-60 è piuttosto difficile da trovare oggi.

L'interno della TI SR-60

La SR-60 è stata introdotta all'inizio del 1976 con un prezzo iniziale di $ 1.695. Durante la vita alquanto limitata della SR-60 (la produzione è cessata  nel 1979), è stata introdotta una versione aggiornata della SR-60, la SR-60A. Questa macchina ha offerto maggiore memoria, sia di programma che di registri dati, attraverso un  microcodice aggiornato. Non si sa esattamente quando sia stata introdotta la SR-60A, ma probabilmente verso la fine del 1976 o ai primi del 1977. Erano disponibili due espansioni di memoria: MEMOPT2-60 e MEMOPT3-60; con quest'ultima la SR-60A poteva contenere programmi fino a 5760 passi e offriva 430 registri di memoria (9600 bytes su 40 chip: dieci volte di più della TI-59 !).

La SR-60 ha tutti i componenti tipici trovati sulle calcolatori programmabili di fascia alta; un ampio display (20 caratteri 5x7 a matrice LED in grado di visualizzare sia caratteri numerici, alfabetici e speciali), una stampante termica a matrice di punti da 20 caratteri per linea, un lettore di schede magnetiche per il caricamento e salvataggio di programmi e di dati, e un serie completa di funzioni matematiche scientifiche e funzionalità di programmazione.

Dettaglio della Tastiera

La SR-60 è una macchina molto capace. Ha un grande insieme di funzioni scientifiche incorporate e tutte sono direttamente accessibili attraverso il tastiera da 95(!) tasti  che occupa la maggior parte della macchina. Infatti, la dimensione della macchina è dovuta praticamente allo spazio occupato dalla tastiera. La tastiera utilizza tasti a piena corsa, con le facce principali di plastica di alta qualità con la nomenclatura ben incisa per evitare che le legende sui tasti spariscano col passare del tempo. Ogni tasto è fatto di un modulo plastico incassato che ospita il gambo chiave, una molla di richiamo, un magnete alla base del gambo chiave, e un piccolo interruttore magnetico a linguetta. I tasti sono ben organizzati in gruppi funzionali, colorati per aiutare l'utente a trovare facilmente il tasto che sta cercando.

La dotazione di funzioni matematiche include: quadrato, radice quadrata, logaritmo in base 10, logaritmo naturale (in base), 10x, ex, funzioni trigonometriche (con argomenti in gradi o radianti), funzioni iperboliche, conversione gradi/radianti, conversione gradi-minuti-secondi/gradi decimali, conversione rettangolare/polare, radice ennesima, potenza ennesima, parte intera del numero, fattoriale, reciproco, funzione delta percentuale, e percentuale.

Nella configurazione di base, la SR-60 ha anche una ampia gamma di funzioni di memoria, ognuno dei quali può indirizzare direttamente le 40 (nella macchina di base) posizioni di memoria disponibili (numerati da 00 a 39). Queste includono le abituali funzioni [STORE] e [RECALL], assieme ad [EXCH], che scambia il contenuto del display con un registro di memoria; [SUM], che aggiunge il contenuto del display per un registro di memoria e pone il risultato nel registro di memoria; [PROD], che fa la stessa cosa come SUM tranne il numero sul display è moltiplicato per il contenuto del registro di memoria, e il risultato aggiunto al registro di memoria (utile per somma di prodotti); e un tasto [CLEAR MEM] che cancella tutti i registri di memoria in un colpo solo. Una scheda opzionale di memoria ha permesso l'espansione della SR-60 di base a 100 registri di memoria (da 00 a 99).

La Schede del Display.                        Un'occhiata da vicino al "Display Controller" TMC0253 e ai chip del display driver

La SR-60 opera con la logica algebrica pura (i problemi sono presentati alla macchina come sarebbero scritti su carta): i tasti di parentesi vengono utilizzati per definire l'ordine delle operazioni, e possono essere nidificate fino a dieci livelli. La macchina formatta sempre il display per garantire la massima precisione; così se un numero non può essere visualizzato nell'abituale formato a virgola mobile su dieci cifre, il display passa alla notazione scientifica, con dieci cifre per la mantissa e due per l'esponente, rendendo la capacità massima della massima pari a 9.999999999x1099. I calcoli sono effettuati internamente su 12 cifre significative - 13 se si opera utilizzando le operazioni aritmetiche sui registri (SUM e PROD) come nella SR-52. Le ulteriori cifre fungono da "cifre di guardia" per migliorare la precisione della macchina.

La Main Board (montata sul lato inferiore della tastiera)

l calcolatore è basato su un chip di CPU realizzato con tecnologia PMOS LSI, e siglato dalla TI TMC0501 (lo stesso delle SR50/52/56 e TI58/58C/59) , montato sulla scheda madre. Questo chip comunica con altre parti della calcolatrice (memoria, display, stampante, lettore di schede magnetiche) tramite un bus dati seriale. Il chip della CPU è lo stesso utilizzato in molte delle calcolatrici scientifiche programmabili della TI. Altri chip LSI forniscono gestione del display e di controllo della stampante. Insieme con il complemento di circuiti integrati complessi, vi è un insieme di circuiti integrati nella macchina costituita da dispositivi CMOS di piccole e medie dimensioni, con dispositivi comuni come CD4050 e CD4001, nonché una coppia di dispositivi CMOS della serie 74C. C'è un coperchio sul pannello inferiore della macchina, che è fissato con due viti a testa esagonale che, una volta rimosso, espone due piccole schede figlie popolate con i chip TI TMC0599. Ci sono un totale di otto chip sulle due schede figlia, una con cinque e l'altra con tre. I circuiti della scheda figlia stessi sono identici, con l'unica differenza tra le due schede di un jumper e del numero di chip. I chip sono dei TMC0599 a RAM (Random Access Memory) che sono speciali, nel senso che comunicano con la CPU tramite un bus seriale piuttosto che con la modalità di accesso parallelo tipico della maggior parte delle RAM. Ci sono altre cinque TMC0599 chip sulla scheda principale in cui si inseriscono le schede figlie, che sono la memoria di base del calcolatore, con le schede figlie che compongono l'opzione di espansione RAM. È interessante notare che i chip TMC0599 possono essere  montati "piggy backed" (uno sopra l'altro) e sono accessibili singolarmente tramite flussi seriali che attivano il chip appropriato. Questo metodo di utilizzo dei chip di RAM è fatto sulla scheda principale, dove ci sono due casi in cui i chip TMC0599 sono impilati uno sopra l'altro con i loro piedini saldati insieme, e inseriti in un singolo zoccolo a 16-pin. La maggior parte dei circuiti integrati della macchina sono zoccolati e e non saldati direttamente alla scheda, per facilità di sostituzione. Esiste, inoltre, un'altra presa per espansione di memoria sulla scheda madre con la scritta "3K EXPAN" incisa sul circuito accanto ad essa.

Come accennato in precedenza, la SR-60 è dotata di memoria opzionale, che espande la memoria di base della macchina a 100 registri di memoria (00-99), e fino a 1920 passi per la memoria di programma (che è la dotazione di base della SR-60A). La memoria standard della SR-60 offre 40 registri di memoria e 480 passi di programma. L'SR-60 non fornisce codici di tasti raggruppati come sulle calcolatrici contemporanee dell'HP: quando si è in modalità "LEARN", ogni pressione di un tasto usa un passo nella memoria di programma.

Le funzionalità di programmazione sono simili a quelle della SR-52 e comprendono etichette (permettono salti senza dover conoscere l'indirizzo di memoria di un passo specifico), operazioni indirette sui registri di memoria, indirizzamento diretto con GOTO, dieci flag che possono essere settati e verificati per effettuare dei salti, test/salto sul display per un valore di zero, positivo o sulle condizioni di errore. Le subroutine sono supportate anche, con un massimo di dodici livelli di nidificazione: tentativi di andare oltre restituiscono una condizione di errore.

La SR-60 supporta l'editing del programma, con il tasto [INSRT] che sposta l'istruzione corrente e tutte le successive avanti di un passo cosicché una nuova istruzione possa essere inserita nella posizione corrente, e con il  tasto [DLETE] che elimina l'istruzione corrente e muove tutte le successive indietro di un passo per riempire il vuoto. Anche se convenienti, le funzioni di editing del programma sono abbastanza lente, prendendo fino a 3 secondi per eseguire una singola operazione di eliminazione o inserimento.

Il tasto [PAUSE] sospende l'esecuzione per un secondo per consentire di visualizzare i risultati sul display. Il tasto [READ] attiva il lettore di schede per leggere i programmi da schede (ciò può essere fatto anche da programma), e il tasto [WRITE] scrive sia programmi che registri di memoria sulla scheda magnetica. Il tasto [ALPHA] cambia la visualizzazione in modalità alfanumerica, in modo che stringhe leggibili possano essere visualizzate come prompt per l'input. I tasti [STEP] e [BSTEP] (passo indietro) vengono utilizzati per incrementare o decrementare il passo attualmente visualizzato in modalità di programmazione (commutato dal tasto [LEARN]), e il tasto [STEP] può essere utilizzato per passo singolo attraverso le istruzioni dei programmi in modalità normale (calcolatrice). Il tasto [RESET] azzera il contatore di programma (fase attuale) a 0000. Il tasto [AUX] è utilizzato per fornire accesso a funzioni speciali per controllare periferiche esterne. Il tasto [QUE] viene usato per mettere in pausa il programma ed attendere la pressione di uno dei cinque tasti speciali di "pronta risposta" da parte dell'utente. I cinque tasti sono [YES, [NO], [NOT KNOWN], [NOT APPLY], e [ENTER]. A seconda di quale tasto l'utente prema, il calcolatore esegue uno dei cinque diversi rami per elaborare la risposta dell'utente: è praticamente equivalente all'istruzione ON...GOTO del BASIC. Questa caratteristica rende i programmi interattivi molto più amichevoli, soprattutto nei casi in cui è richiesta un ingresso non numerico. Ad esempio, l'istruzione [QUE] può essere utilizzato per permettere all'utente di rispondere a una domanda, come ad esempio "STAMPA RISULTATO?" e l'utente può premere il tasto [YES] per indicare che si desidera che il risultato sia stampato, e [NO ] se non lo vuole: come già detto QUE è anche in grado di gestire salti nel programma tramite gli opportuni tasti di risposta.
 

Vista del Display in modo "LEARN", che mostra una istruzione "HALT" al passo 0019

In modalità LEARN, il display (come indicato sopra) visualizza il numero di passo corrente seguito da un codice mnemonico per il codice di accesso memorizzato in quella posizione. La modalità [TRACE] (che è indicata da un LED sopra il tasto [TRACE]) provoca la stampa di ogni fase di un programma e dei risultati dell'esecuzione. Quando non è in esecuzione un programma, la modalità [TRACE] permette alla stampante di fare una traccia delle operazioni effettuate, proprio come una calcolatrice stampante normale. Il tasto [PRINT] stampa il contenuto corrente del display.
 

La Stampante della SR-60

La SR-60 offre una stampante termica a matrice di punti che è sia veloce e silenziosa. La stampante è in grado di stampare caratteri alfanumerici maiuscole e caratteri speciali sotto il controllo del programma. La stampante è in grado di stampare fino a 20 caratteri per riga ed opera a circa 1,5 linee al secondo (simile quindi alla PC-100 delle SR-52/56 e TI 58/58C/59). I caratteri sono formati da un modello a matrice 5x7, la stessa forma di quello usato dalla SR-60 per il display a LED. La stampante stampa utilizzando piccoli elementi riscaldanti che cambiano lo stato chimico della carta termica inducendola a scurire. La testina di stampa consiste di 20 gruppi di cinque minuscoli elementi riscaldanti ciascuno, per un totale di 100 elementi riscaldanti. I caratteri sono generate eccitando gli elementi riscaldanti per creare i punti necessari per formare ciascuna fila di punti per ciascuno delle sette righe che costituiscono un carattere.

 

Per l'archiviazione offline dei programmi, la SR-60 è dotato di un lettore di schede magnetiche. Le schede sono inserite in una scanalatura sulla parte anteriore della macchina sotto il display, e il tasto [READ] o [WRITE] premuto. Un motore pesca la carta attraverso la macchina, con la scheda esce dietro il visualizzatore. Ogni scheda ha due lati, il e il lato "A" "B". Ogni lato viene letto o scritto separatamente, inserendo l'estremità o "A" "B" della scheda nel lettore. La capacità dell'unità a schede magnetiche è di 60 registri (o 480 passi di programma) per lato. Le schede magnetiche hanno dimensione di 10 1/2 x 2 pollici, con il materiale magnetico su un lato e una superficie bianca opaca con nomenclatura in nero sull'altro lato. La superficie bianca è leggermente strutturato per consentire l'uso di matita o una penna per scrivere commenti sulla scheda. Ogni estremità della scheda ha una piccola area rettangolare su di esso, per cui un bollino nero adesivo può essere posizionato per consentire la scrittura dei dati su quel lato della scheda. Le schede magnetiche venivano vendute in confezioni da dieci (TI Part # 1030178-1) con un foglio di bollini adesivi.

Il lettore di Schede Magnetiche della SR-60 e una Scheda Magnetica

 

Un pacco di 10 Schede Magnetiche

Vista ravvicinata del Display LED a Matrice 5X7 e relativi circuiti integrati di controllo

Display Numerico a Virgola Mobile                                               Display Numerico in Notazione Scientifica

Il sottosistema display è molto interessante. L'apparecchio utilizza unità singole a LED a matrice di punti 5x7, ciascuna con un proprio circuito integrato driver video TI SN27882 . Il driver video del circuito integrato serve come un registro di 35 bit per tenere la configurazione dei punti per ogni carattere, con la CPU che genera i caratteri sotto il controllo del firmware, e spostando i bit nei registri di visualizzazione: ciò è visibile in base al modo in cui l'aggiornamento del display diventa "a scatti" durante determinate operazioni. Il display mostra "9.999999999 99?" in una condizione di overflow, che può essere cancellato con il tasto [CE]. Altre condizioni di errore visualizzano un "?"  dopo il numero.

Quando si eseguono i calcoli, la SR-60 è abbastanza veloce, con la maggior parte di tutte le operazioni che forniscono risultati quasi istantaneamente. Durante il calcolo, il display è in genere vuoto, ma a volte esso lampeggerà sempre così poco. La funzione intensiva dal punto di vista computazionale 69! (fattoriale) richiede meno di 2 secondi per il calcolo. La calcolatrice ha un pulsante [LIMITED PRECISION], che, quando attivato, permette al calcolatore di eseguire calcoli ancora più velocemente, tuttavia, con accuratezza significativamente ridotta. Mentre è una calcolatrice veloce, le  funzioni di programma sulla SR-60 vengono eseguite in modo insolitamente lento. Un programma con niente altro che 99 passi della cifra '0', seguito da una istruzione HALT dura poco più di 12 secondi per l'esecuzione - con circa 8 istruzioni al secondo, che è molto più lenta dei calcolatori concorrenti di fascia alta del tempo. A dispetto di questo, con la sua grande capacità di programma e di memorizzazione, e il design ergonomico, la SR-60 è stata una macchina molto capace che veramente rendeva meno netta la linea di demarcazione tra calcolatore da tavolo e calcolatrice programmabile.

La SR-60 utilizza un circuito di alimentazione piuttosto complesso, con alimentatori sia lineari che "switching". La maggior parte della logica sembra operare su +5V generato dalla parte lineare della tensione di alimentazione. La parte di commutazione dell'alimentazione deve generare parecchie altre tensioni per alimentare i motori nella stampante e del lettore di schede, così come le testine termiche di stampa. In situazioni come questa in cui vi è una richiesta di diverse tensioni di alimentazione, gli "switching" si prestano molto bene.
 

L'alimentatore della SR-60

(Tradotto ed adattato da varie fonti tra cui www.oldcalculatormuseum.com e www.datamath.org)

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