Série Coconut
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Une réaction nécessaire
À la fin des années 70, HP donnait un peu à ses fans (dont votre
serviteur) l'impression de s'endormir sur ses lauriers.
La concurrence du grand rival TI devenait de plus en plus pressante.
Le concurrent texan venait de sortir deux modèles remarquables : les
TI-58(C) et TI-59.
Nous avons possédé quelque temps ce dernier, un monstre de puissance
pour l'époque : près de 1000 lignes de programme et 100 registres,
un lecteur de cartes (très peu fiable, certes [1]) et un module d'application
contenant encore 5000 lignes programmées en ROM. Même le modèle
inférieur TI-58 proposait deux fois plus de puissance qu'un HP-67
pour un prix bien moindre. Alors bien sûr, la construction des TI
était très approximative, l'interrupteur très peu ergonomique, les
touches affreusement dures et d'un déclic sec et métallique,
l'affichage LED très directif, et le logement des batteries laissait
voir les entrailles de la machine...
Mais sur le plan de la puissance brute et de la rapidité, prétendre
que le HP-67 se tirait
honorablement de la confrontation relevait de la mauvaise foi. HP
était bel et bien dépassé.
D'autre part, il fallait bien se rendre à l'évidence, se repérer
commodément dans les programmes (codés
numériquement !) devenait de plus en plus ardu à mesure que
les capacités mémoires augmentaient. Le clavier traditionnel avait
aussi atteint une limites. Impossible d'augmenter davantage le
nombre de fonctions sans une refonte complète de l'ergonomie.
La réponse de HP allait être élégante et convaincante.
Une nouveauté discrète
Le HP-41C qui arrive en 1979 cache une petite révolution dans son
boîtier sobre et familier.
Le dessin s'inspire directement de la série Spice. Il semblerait
qu'HP ait tenu à rassurer ses utilisateurs par une ergonomie
éprouvée, face à la somme de nouveautés que renferme la machine...
La partie supérieure est un peu épaissie, nous
allons voir pourquoi.
Ce qui saute le plus au yeux, c'est l'affichage LCD, situé tout au
sommet du calculateur, contribuant à son allure distinctive. Les
interrupteurs à glissière ont cédé la place à des touches à bascule
[2].
Celles du clavier sont identiques (du moins, au
début) aux Spice,
mais toutes en noir, sauf l'unique touche préfixe [3]. Comme sur les Spice, elles sont
protégées par un rebord du boîtier. Mais la conception des contacts
est différente : les touches affichent une course bien plus réduite
et un toucher beaucoup plus doux.
Une importante nouveauté, la touche ←
: elle permet, pour la première fois, d'effacer un
par un les caractères tapés. (La commande CLx, qui efface tout l'affichage,
subsiste comme fonction secondaire) Ceci facilite bien sûr la
correction des erreurs. Mais surtout, en mode programme, la touche ← supprime
la ligne courante ! Une possibilité jusque là ignorée des
calculatrices programmables (!), et qui améliore de façon décisive
l'édition des programmes. Un chapitre du mode d'emploi est
d'ailleurs dédié à ce thème.
La touche XEQ (Execute)
succède à GSB (Goto
SuBroutine) pour l'appel des sous-programmes,
mais aussi de certaines fonctions
intégrées ou non.
L'écran est donc, pour la 1ère fois, LCD (au grand
bénéfice de l'autonomie). Le contraste n'est pas réglable, mais la
directivité est très peu marquée dans tous les axes, et la
lisibilité est toujours bonne.
Le choix du séparateur décimal peut maintenant s'effectuer sans
démontage. Il suffit de désarmer l'indicateur binaire 28 (CF
28) pour retrouver notre virgule familière. Cerise sur le gâteau, le
groupages des chiffres par 3 peut lui-même être désactivé. Par
défaut, ce sont toujours 4 chiffres après la virgule qui s'affichent
(mode FIX 4), comme sur
les Spice
[4].
Mais surtout, l'écran permet d'afficher des chiffres ET
des lettres. Il ne s'agit pas d'un affichage matriciel,
mais le nombre de segments passe de 7 à 14, ce qui suffit. Cette
disposition est restée unique à notre connaissance.
Avantage immédiat, les lignes de
programme affichent les instructions en clair : c'est tout
de même plus pratique que les codes
numériques de touches. Bien sûr, les programmes du HP-41C
peuvent aussi afficher des messages alphanumériques (pour demander
une entrée, étiqueter un résultat, ...). Au dos de la machine figure
un aide-mémoire rappelant la disposition du clavier en mode ALPHA.
Évidemment, les programmes eux-mêmes peuvent porter des noms.
Ceci, combiné avec la syntaxe puissante de la fonction
de branchement GTO,
favorise grandement la cohabitation de nombreux programmes en
mémoire.
La mémoire est bien sûr permanente, comme l'indique le suffixe "C".
Et elle ne se contente pas de conserver les programmes et les
registres : elle maintient aussi la pile (donc le registre X, qui
est affiché), les modes d'affichage et angulaires... Seul le mode
programme n'est pas conservé : la machine se "réveille" toujours en
mode calcul.
D'autre part, les fonctions n'ont plus besoin d'être toutes
présentes sur le clavier, puisqu'il est possible de les appeler par
leur nom [5],
ou en parcourant les "catalogues" de fonctions [6].
De plus, sur cette machine, en maintenant pressée
la touche de fonction effectuée, le nom de la fonction s'affiche
brièvement. Si la pression est maintenue plus d'½-seconde, "NULL"
apparaît et la fonction est annulée. Pourquoi un tel luxe ?...
Un clavier redéfinissable
Voilà pourquoi : le clavier du
HP-41C est presque [7] entièrement
redéfinissable ! Supposons que le programme PERSO soit en
mémoire. On peut l'exécuter via
XEQ
ALPHA P E R S O ALPHA,
mais c'est fastidieux s'il doit servir souvent. Nous le réassignons
alors à la touche EEX
(elle porte aussi la lettre P) via :
ASN
ALPHA P E R S O ALPHA
EEX.
Alors, pour l'exécuter, il n'y a plus qu'à mettre la machine en mode
USER (touche-bascule à côté de ON) et taper EEX.
Ce système très souple n'a pratiquement aucune limitation. Bien sûr,
la fonction d'origine de la touche demeure disponible en sortant du
mode USER. La réaffectation de touche peut être modifiée à volonté
ou supprimée, individuellement ou globalement. Et si, en mode USER,
on maintient la pression sur une touche, le système décrit ci-dessus
reste actif : c'est le nom du programme assigné à la touche qui
s'affiche.
HP fournit même à l'heureux acquéreur des "grilles de clavier" qui
sont maintenues au-dessus de celui-ci par un petit ergot à ressort,
sur lesquelles inscrire les noms des fonctions ou programmes
réaffectés aux touches. Il est possible de se constituer ainsi un
HP-41C "à la carte".
Pour un degré de personnalisation encore plus poussé, un modèle
spécial "Option 001" sera commercialisé, sans aucune inscription sur
les touches (hormis chiffres et lettres). Un modèle confidentiel,
convoité des collectionneurs !
Parallèlement à ses possibilités alphanumériques, le HP 41 est doté
de capacités sonores. Les instructions BEEP
et TONE x
permettent d'émettre des tonalités variées [8].
Une alimentation musclée pour des calculs
rapides
L'électronique du HP-41C exige une tension de 6 V. Pour des raisons
évidentes de place dans le boîtier, elle va être confiée, soit à un
bloc de 4 piles "N" (maintenant LR1) de 1,5 V, ou un bloc
d'accumulateurs de taille "½-N". Un petit couvercle sur la gauche du
boîtier masque le branchement du chargeur. Très vite, ces accus vont
devenir introuvables, et les derniers modèles de HP-41 vendus seront
dépourvus de contacts pour chargeur : ils fonctionneront
exclusivement sur piles.
Mais en rapidité de calcul, le HP-41C "déménage". Il calcule au mois
deux à trois fois plus vite que tout ce qui existe à l'époque. Cette
vitesse est due en partie à la compilation
des programmes : à l'exécution, le HP-41C mémorise
chaque adresse de branchement rencontrée
(et n'a donc plus à la rechercher lors des branchements ultérieurs).
Ces caractéristiques suffiraient à faire du HP-41C un modèle à part,
mais ce n'est pas tout...
Un système extensible à l'infini
Dès l'origine, le HP-41C a été pensé comme un système.
Les deux premières lignes du mode d'emploi annoncent la couleur :
"Le
HP-41C matérialise un concept entièrement nouveau dans le
domaine des calculateurs Hewlett-Packard. En fait, les
puissantes caractéristiques du HP-41C en font un système de
calcul de poche. [...]"
L'arrière du HP-41C révèle 4 emplacements d'extension initialement
masqués par 4 couvercles.
Ces connecteurs, qui expliquent l'aspect massif de l'arrière du
boîtier, permettent de relier le HP-41C à une grande variété de
modules ou d'accessoires.
Le système HP-41
Modules de mémoire
Initialement, la version de base du HP-41C ne propose "que" 63
registres de mémoire et/ou 441 lignes de programmes. Ce qui la place
au niveau de la TI-58, bien devant le HP-67,
mais en retrait de la TI-59. Cette mémoire est partagée
comme sur le HP-34C. Mais
cette répartition n'est pas automatique ; elle est au choix de
l'utilisateur. Voici pourquoi :
Chacun des logements peut accueillir un module
de mémoire qui a environ la même capacité que la machine.
Le total peut ainsi être porté à 319 registres et 2231 lignes de
programme : 2 à 3 fois plus qu'une TI-59.
Évidemment, avec 4 modules de mémoire en place, il n'y a plus aucun
connecteur libre. Qu'à cela ne tienne : HP aura tôt fait de
commercialiser le Quad Memory
Module, qui rend le même service que 4 modules ordinaires.
La mémoire, même complétée, du HP-41C est loin d'épuiser la capacité
d'adressage totale (6454 octets) de son processur "Nut".
À partir de 1983, le module X-functions
[9] offrira à
l'utilisateur une capacité de stockage supplémentaire au-delà de la
mémoire principale. La taille maximale d'un programme n'augmente pas
(il faut le charger en mémoire principale pour s'en servir). Mais il
est désormais possible de sauvegarder plusieurs très gros
programmes, et de les rappeler au besoin.
Modules d'applications
Mais l'utilisateur peut aussi choisir parmi un large éventail de modules d'application contenant
(en ROM [10])
des programmes spécialisés préinstallés. Par exemple :
- aviation
- analyse de circuits électriques
- laboratoire de médecine
- finance
- jeux
- développement
- conception technique
- mathématiques
- navigation
- chimie du pétrole
- statistiques
- analyse des structures
- fonctions étendues ("X-functions")
- temps
- etc
Accessoires connectables
Les connecteurs du HP-41C acceptent également les accessoires
suivants :
- lecteur de codes-barres (permettant d'introduire commodément
des programmes au format code-barres dans le calculateur par
simple passage du crayon optique) ;
- imprimante thermique ;
- lecteur de cartes magnétiques (comme sur un HP-67).
Celui-ci mérite une mention particulière : bien que les
programmes du HP-67 ne soient pas compatibles avec le HP-41C, le
lecteur de cartes de ce dernier peut les lire ! Il embarque un
programme sophistiqué qui traduit à la volée les cartes du HP-67
pour le HP-41C.
Notons plus particulièrement l'imprimante
autonome HP-82240A, apparue en 1987.
Elle communique sans fil avec le HP-41 au moyen du module infrarouge
HP-82242A.
Un système d'interface extensible
Pour ceux qui ne seraient pas encore comblés, HP a développé
l'interface "HP-IL" permettant de relier plusieurs périphériques en
les "chaînant" [11].
En branchant un module HP-IL, suivi des câbles appropriés, on peut
inclure le HP-41C dans ce système. On accède ainsi à
- un lecteur de cassettes numérique ;
- un lecteur de disquettes ;
- des imprimantes/traceurs thermique, à jet d'encre, matricielle
;
- des interfaces vidéo (32 ou 80 colonnes) ;
- un modem acoustique ;
- des interfaces au standard RS-232 (série), parallèle, GPIO
- etc.
Évidemment, l'addition peut grimper vers des sommets inconnus jusque
là. Le tarif de base du HP-41C était déjà assez aristocratique
($295) pour valoir à ses heureux propriétaires quelques regards
envieux...
Programmation synthétique
Ce n'est pas tout. Étant donné que les lignes de programmes du
HP-41C utilisent jusqu'à 3 octets, les codes disponibles ne sont pas
tous utilisés. Il existait des codes "cachés" que des utilisateurs
passionnés vont trouver moyen d'introduire dans la machine. Cela
nécessite un soin particulier, mais on accède en revanche à des
possibilités nouvelles (et non documentées) comme
- des programmes plus compacts et plus rapides ;
- l'accès aux registres et aux drapeaux système ;
- de nouvelles possibilités d'affichage et de manipulation des
caractères ;
- de nouvelles possibilités sonores ;
- l'implémentation de variables
locales,
- etc.
De très nombreux ouvrages ont été consacrés à la programmation
synthétique du HP-41C.
Le HP-41C dans l'espace
Après le HP-65, le HP-41C
est le second calculateur de la marque à avoir connu les honneurs
des vols spatiaux de la NASA. De 1982 à 1985, il prit part à 7
missions de la navette spatiale américaine. Il pouvait servir de
secours en cas de défaillance de l'ordinateur principal, mais ses
tâches courantes consistaient en
- l'acquisition de mesures électriques lors d'expériences
conduites en apesanteur ;
- l'aide au contact radio (grâce au module horloge, le HP-41C
pouvait informer les astronautes des stations disponibles et des
heures de contact) ;
- les calculs de centre de gravité de la navette en fonction du
carburant brûlé ou à brûler : une "mission" autrement plus
critique au moment de la rentrée dans l'atmosphère [12].
Il s'agissait de la version 41CX légèrement
modifiée, la voici présentée au Deutsches
Museum.
HP ne se priva pas de communiquer sur ce thème [1] [2].
Cela a sûrement contribué à la réputation, sinon à la légende, de
cette machine.
Plusieurs générations
Le HP-41C, apparu en 1979, va poursuivre sa carrière jusqu'en 1985.
HP-41CV
Mais dès 1980, il cohabite avec le HP-41CV [13]. Celui-ci n'est
autre qu'un HP-41C à la mémoire étendue au maximum, càd 5 fois plus
importante qu'en version de base.
La mémoire du HP-41CV n'est plus extensible [14], mais il propose toujours 4
emplacement pour modules de ROM ou accessoires.
HP-41CX
En 1983 arrive le HP-41CX, qui reprend les caractéristiques du
HP-41CV mais ajoute le Time
module (horloge + chronomètre), l'ensemble des "fonctions
étendues" et la mémoire étendue du module X-functions,
et un éditeur de textes.
Les HP-41CV et HP-41CX seront produits jusqu'en 1990.
Mais au cours de cette longue carrière, des évolutions moins
visibles interviennent également : aux versions "fullnut"
succèdent les versions "halfnut"
:
La version fullnut
(initiale) se reconnaît aux coins carrés de son affichage.
La version halfnut, plus
récente se distingue par un affichage aux coins arrondis . Mais sous
le capot, l'électronique a été aussi redessinée : elle est plus
compacte, et tient sur un seul circuit imprimé (au lieu de 2).
deux HP-41 CX : fullnut
(à g.) et halfnut
Dans le même temps, les touches vont passer
du profil haut, identique à celui des Spice,
à un profil moins épais (le pan coupé est moins vertical), ce qui
correspond mieux à leur course.
deux HP-41C (fullnut)
: touches hautes (à g.) et basses
Et dès 1982, le HP-41C a dû faire face à la concurrence interne du HP-15C. C'est la raison de la sortie
du module "Advantage Pac",
qui procurait au HP-41 les fonctions présentes sur ses frères
cadets.
Un HP-41CV/CX équipé d'un tel module acquérait une efficacité
redoutable dans les calculs numériques.
La machine parfaite ?
Le HP-41C avait quand même quelques défauts. Il abandonnait l'auto-test
de la série Spice,
sans doute en raison des complications entraînées par ses multiples
extensions. Le boîtier était (de nouveau) facilement démontable, par
4 vis, mais le remontage devait être soigneux : le bon serrage des
deux coques était responsable du contact entre les deux parties du
circuit. Les vis devaient donc être bien serrées... mais pas trop,
sous peine d'abîmer les plots de serrage et de ne plus avoir un bon
contact.
Pour son ensemble de possibilités sans précédent, le HP-41C est
regardé par beaucoup comme la meilleure calculatrice jamais
construite. Les séries Spice
et antérieures sont devenues largement "collector"
à cause, notamment, de problèmes de corrosion au niveau des contacts
de batterie. Mais un HP-41C reste une machine fiable et agréable au
quotidien.
Des amateurs passionnés et compétents continuent de développer des
accessoires et même de les commercialiser (sur une échelle modeste).
Il s'agit de modules spécialisés, ou de systèmes connectables grâce
à l'interface HP-IL. On trouve aussi des firmwares
récents permettant d'accélérer les HP-41C.
Quel plus bel hommage pour une machine qui a tiré sa révérence il y
a plus de 20 ans ? Citons l'épilogue (sic !) du mode d'emploi :
"Vous
voilà
à la fin du manuel d'utilisation et de programmation de votre
HP-41C. Vous avez pu remarquer la simplicité et même l'agrément
de l'utilisation de ce calculateur tout au long de ces pages.
[...]"
On ne saurait mieux dire.
Notes
[1] Le moteur
avait une fâcheuse tendance à continuer de tourner même après le
passage de la carte ! On pouvait corriger cela en raccourcissant
soigneusement cette dernière d'1 mm environ...
[2]
Leur statut est indiqué par des témoins sur l'écran (USER, PRGM,
ALPHA).
[3]
désormais désignée SHIFT et dotée d'un fonctionnement "à bascule"
: une pression pour l'activer (indicateur SHIFT visible) comme
pour la désactiver.
[4]
Cette caractéristique n'est plus dictée par des impératifs
d'autonomie, mais par un souci de cohérence.
[5] P.
ex., la fonction factorielle se nomme FACT,
mais n'est pas présente au clavier. Pour l'invoquer, on peut
taper XEQ ALPHA F A C T
ALPHA -- ce n'est bien
sûr pas la méthode la plus efficace.
[6] Ces
catalogues, au nombre de 3, sont invoqués par la fonction CATALOG
x. Ils listent (par
défilement) toutes les fonctions du HP-41C, mais aussi les
programmes écrits par l'utilisateur, et les fonctions non
intégrées fournies par des modules d'application ou des
périphériques (p. ex. les fonctions d'impression, dans le cas
d'une imprimante).
[7] Les seules exceptions sont
les touches-bascules sous l'écran et la touche SHIFT.
[8]
voire calculables, pour renseigner l'utilisateur sur le
déroulement d'un programme.
[9] ou
X-memory, si un module X-functions est déjà en place
[10]
mais copiables en RAM -- ce qui permet d'en examiner le code à
loisir si l'on souhaite...
[11]
un peu comme des périphériques SCSI, sauf que la chaîne est
refermée en boucle, au lieu de s'achever sur un terminateur.
[12]
Le HP-41C pouvait théoriquement aider les astronautes à atterrir
sans l'aide du contrôle de vol au sol...
[13]
Tout le monde ou presque lit "cévé", alors que la signification du
V est en fait le 5 romain, rappelant que la mémoire du HP-41CV est
5 fois plus étendue. On peut en dire autant du HP-41CX.
[14]
sauf à l'aide de modules X-functions
ou X-memory -- qui ne
rendent toutefois pas exactement les mêmes services.
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