Taschenrechner (Transistoren)

> Willst du dir das selbst "ausdenken", reicht ne Simulation

Was meinst du mit Simulation?

Was für einfachere Möglichkeiten gäbe es denn, das Projekt eines 
Taschenrechners zu realisieren?

Schau dir mal das an:
https://www.theregister.co.uk/2015/06/23/brit_mega_processor/

Ungefähr das dürfte nötig sein.

Also:
Ernorme Massen an Geduld UND mehrere zehntausend Euro.

Wenn der Taschenrechner nämlich mehr als 3-4 Stellen haben soll, und 
mehr als die + und - beherrschen soll, wird es mit Transistoren alleine 
extrem aufwändig. Alleine der Dividierer, hui :-)

Ich persönlich würde das mit einem µC lösen. Ein brauchbarer 
Wissenschaftlicher Taschenrechner mit einem AVR oder PIC ist auch schon 
eine ganz ordentliche Leistung.

Ein wenige realistischer als mit Transistoren wäre noch ein TTL 
Gattergrab. Das ist nicht ganz so gewaltig, aber immer noch ein richtige 
Mammutaufgabe.

Beitrag "Re: Taschenrechner (Transistoren)"

<Ich persönlich würde das mit einem µC lösen

Zu was für einen Mikrocontroller würdest du mir raten?

Geht es nur darum einen Taschenrechner selber zu bauen oder müssen es 
Transistoren sein?

Einen Eigenbau habe ich so vor etwa 35-40 Jahren auch hingelegt, 
allerdings mit einem fertigen Taschenrechner-IC. Das Dingens kann auch 
nur die vier Grundrechenarten (wenn ich richtig erinnere).
Irgendwo in den Tiefen meiner 80qm Kramlandschaft muss der auch noch 
sein ;-)

Old-Papa

congol schrieb:
> Beitrag "Re: Taschenrechner (Transistoren)"
>
> <Ich persönlich würde das mit einem µC lösen
>
> Zu was für einen Mikrocontroller würdest du mir raten?

Zu dem, den du kennst. Generell dürfte das mit vielen kleinen µC lösbar 
sein. Auch mit AVRs, PICs und Arduinos, STM32 und so weiter.

Echte Rechenpower ist für einen Taschenrechner nicht nötig. Auch ein 
8-Bitter sollte die Berechnungen problemlos hinbekommen.
Immerhin wird es kaum stören, wenn man auf ein Ergebnis einige hundert 
ms warten muss, das sind schon viele verdammt viele CPU-Zyklen.

Als blutiger Anfänger, dem es nur um das Rechnerprojekt geht, würde ich 
mit einem Arduino Uno, einer Tastenmatrix und einem HD4470-Display 
starten.

Das ganze zunächst in Software zu lösen schadet auch dann nicht, wenn 
man das später diskret bauen will. Wenn man das Prinzip verstanden hat, 
tut man sich mit den Transistoren sicherlich auch leichter.

Mir bleibt der Sinn solcher Projekte immer ein wenig veborgen. Ok, die 
ersten Computer wurden aus diskreten Teilen gebaut, aber nur weil es 
nicht einfacher ging. Heute geht es einfacher, viel einfacher. Um zu 
verstehen, wie ein Rechner funktioniert, muss man nicht die ganze 
Geschichte der Technischen Informatik nachbauen.
Wenn Du ein beindruckendes Kunstprojekt machen willst... ok. Ansonsten 
ist das Zeitverschwendung.

Stefan M. schrieb:
> Wenn man einen µC nimmt, kann man ja auch gleich einen fertigen
> Taschenrechner kaufen, das ist noch einfacher...

Erkenntnisgewinn hat man dann immer noch. Rechnen mit BCD Zahlen, 
Display und Tastaturansteuerung, ...

Ist doch aber eigentlich langweilig. Viel interessanter wäre es das rein 
mechanisch zu machen wie bei der Z1.
Wer rund um Berlin wohnt oder mal dahin kommt und (mindestens) einen 
halben Tag Zeit hat sollte unbedingt ins Deutsche Technikmuseum Berlin 
gehen.
Alleine die Konstruktion eines Speicherbits oder eines Gatters rein 
mechanisch und getaktet ist echt sehenswert.

congol schrieb:
> Zu was für einen Mikrocontroller würdest du mir raten?

Zur Information, lange Zeit, und noch heute bei den einfachen und 
billigen, hatten Taschenrechner eine 4-Bit Architektur und waren mit ein 
paar kHz getaktet.

Die Saturn-Prozessoren in den legendären wissenschaftlichen 
Taschenrechnern von HP hatten immer noch einen externen 4-Bit Datenbus, 
einen 20-Bit Adressbus (1 MByte Adressraum) und 64-Bit Register (und ein 
paar kleinere Register). Sie wurden je nach Ausführung mit 640 kHz bis 4 
MHz getaktet.

Daher hast du mit einem halbwegs aktuellen 8-Bit Mikrocontroller genug, 
und ein aktueller 32-Bit Mikrocontroller ist im Vergleich zu den CPUs in 
klassischen Taschenrechnern ein Supercomputer.

Der Trick bei den Taschenrechnern lag und liegt in der Software, nicht 
so sehr in der CPU.

Der Andere schrieb:
> Wer rund um Berlin wohnt oder mal dahin kommt und (mindestens) einen
> halben Tag Zeit hat sollte unbedingt ins Deutsche Technikmuseum Berlin
> gehen.

Wer das nicht schafft, dank Steuergeldern ist vieles, darunter auch 
Baupläne, Vorträge und Manuskripte von Zuse, online erhältlich 
http://zuse.zib.de

congol schrieb:
> h spiele mit dem Gedanken einen Taschenrechner zu bauen. Ich bin mir
> bewusst, dass ich für einen Taschenrechner aus Transistoren sehr viele
> Transistoren für die kleinsten Rechnungen benötige und dies ein nerviger
> Prozess sein wird, dies zu verlöten, trotzdem habe ich es mir in den
> Kopf gesetzt dieses Projekt zu realisieren und wollte einfach fragen was
> ich prinzipiell bei einem solchen Vorhaben zu beachten haben.

Baust doch als analogrechner mit diskreten OPV's, als Annzeige eben 
zeigerinstrumente. Für die grundrechenarten sollte es reichen. Ein 
Taschenrechner wirds ohnehin nicht werden, wenn du bei Transistoren 
bleiben willst dann wirds ein Tischrechner auch als Business calculator 
bezeichnet.

Wang laborities habe mal auf Logarithmen basierte Transistorrechner 
gebaut, siehe dort: http://www.oldcalculatormuseum.com/wangloci.html

Dort die Schaltplänes eines transistoren-rechners aus DDR-Zeiten:
https://www.soemtron.org/soemtron220downloads.html

Wobei nicht alles aus Transistoren aufgebaut ist, es werden auch 
Nixie-Röhren und Ferritkernspeicher verwendet.

Der Andere schrieb:
> Erkenntnisgewinn hat man dann immer noch. Rechnen mit BCD Zahlen,

Das geht aber einfacher.

Die Platinen dann von Hand bestücken, da kann ich Dir den 
Erkenntnisgewinn für SMD gleich heute sagen: Kaputte Augen, kaputte 
Nerven, Platinen die nicht gehen. Ich mach das beruflich (bei 
Reparaturen), nach 3h habe ich genug davon.
Wenn Du mit BCD Zahlen rechnen willst dann nimm 'nen uC, da kannst Du 
das einfacher und besser. Löten? Dann nimm Dir einen Kurs und ein paar 
Baustätze die Du nachher vernünftig verwenden kannst. Digitaltechnik? 
Dann besorch Dir 'n Steckbrett und TTLs. Masochist: dann mach das 
Projekt :)

rgds

6a66 schrieb:
> Der Andere schrieb:
>> Erkenntnisgewinn hat man dann immer noch. Rechnen mit BCD Zahlen,
>
> Das geht aber einfacher.

Meine Aussage bezog sich explizit auf die Aussage von Stefan M. daß man 
statt eines µCs sich auch gleich einen fertigen Taschenrechner kaufen 
kann. Sich also ein Taschenrechnerselbstbau mit µC nicht "lohnt"
Wobei das finanziell sowiso klar ist.
Siehe:
Beitrag "Re: Taschenrechner (Transistoren)"

Nun, dass es sich für den TS nicht "lohnt" einen "Taschenrechner" aus 
Transistoren zu bauen, dürfte ihm auch klar sein. Es lohnt sich auch 
nicht, ein Schlachtschiff aus Legosteinen zu bauen, dennoch wird es 
Leute geben, die sowas angehen. ;-)

Nur, dieser "Taschenrechner" wird nie in irgendeine Tasche passen und 
auch nicht vom Taschengeld bezahlbar sein. Die späteren Betriebskosten 
kann man hier komplett vernachlässigen, der TS wird so ein Projekt sehr 
wahrscheinlich nie durchziehen.
Warum?
Nun, wer so blauäugig wie der TS oben fragt, hat nicht den geringsten 
Plan, nur ein einigermaßen hohes Ego ;-)

Old-Papa

Man schon so hart drauf ist, würde ich einen Schritt weiter gehen und 
den Taschenrechner mit einer Turingmaschine aus Lego implementieren.

http://joanna.iwr.uni-heidelberg.de/projects/TURING_B/b2.jpg

Das Zeug ist ja relativ langlebig. Vielleicht wird man sogar vor dem 
Altersheim damit fertig.

Karl B. schrieb:
> Trotzdem kann ein diskreter Aufbau viel Praxiserfahrung mit sich
> bringen.
> Nur, das Projekt sollte IMHO nicht zu kompliziert sein.
> An Taschenrechner würde ich mich nicht ranwagen.

Auch nicht schwieriger wie der Nachbau eines Intel 4004 mit 2300 
Transistoren. Denn der wurde für ebendiesen Zweck entwickelt, Schalpläne 
die den internen Aufbau des Prozessors zeigen gibts im Internet.

Falk B. schrieb:
> @ Mani W. (e-doc)
>
>>> Transistoren für die kleinsten Rechnungen benötige und dies ein nerviger
>>> Prozess sein wird, dies zu verlöten
>
>>Eine schöne Winterarbeit (eventuell mehrere Winter)...
>
> Dazu braucht es mehrere nukleare Winter . . .

Wie oben geschrieben 2300 Transistoren. Dazu noch Speicher und 
IO-Hardware.
Sollte eigentlich in einem normalen Winter machbar sein, sofern man 
nicht gerade auf Fädeldraht setzt.
SMD-Technik und mehrlagige Platinen erleichtern die Arbeit.

Karl B. schrieb:
> Es gibt aber einige Dinge zu beachten beim Aufbau von diskreten
> Schaltungen, vor allem die Laufzeit. Da hat man dann plötzlich
> unerklärliche Fehlfunktionen, obwohl es vom Konzept her funktionieren
> müsste, theoretisch.

Bei einem einfachen Taschentechner sind wenige kHz Taktfrequenz völlig 
ausreichend.

..so viele Transistoren braucht es nicht unbedingt, derartige 
Taschenrechner hießen früher Tischrechner und arbeiteten sequentiell.

http://www.robotrontechnik.de/index.htm?/html/computer/tischrechner.htm

Gruß,
Holm

Holm T. schrieb:
> ..so viele Transistoren braucht es nicht unbedingt, derartige
> Taschenrechner hießen früher Tischrechner und arbeiteten sequentiell.
>
> http://www.robotrontechnik.de/index.htm?/html/computer/tischrechner.htm
>
> Gruß,
> Holm

Dennoch wird es den TS wohl "leicht" überfordern. Er ist auch schon 
mäuschenstill geworden ;-)))

Old-Papa

Old P. schrieb:
> Holm T. schrieb:
>> ..so viele Transistoren braucht es nicht unbedingt, derartige
>> Taschenrechner hießen früher Tischrechner und arbeiteten sequentiell.
>>
>> http://www.robotrontechnik.de/index.htm?/html/computer/tischrechner.htm
>>
>> Gruß,
>> Holm
>
> Dennoch wird es den TS wohl "leicht" überfordern.

Soll er doch ein anderes Universallwerkzeug mit weniger Transistoren 
nachbauen wie dieses: 
https://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/01740-90909.pdf?id=805450

40 Jahre altes scope mit 75 Transistoren, da lernste mehr Praxis als 
nach 6 Semestern Bachelor.