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Der erste Forth-Computer: Jupiter-Ace

Neue Dimensionen

Der erste Computer f├╝r die Programmiersprache Forth ist als Home-Computer erh├Ąltlich und feiert eine gro├čartige Premiere.

Die Computer von Apple und ITT konnten durch eine Zusatzplatine mit der Programmiersprache Forth arbeiten. Diese Sprache wird durch einen „threaded“-Code und Postfix- (oder invertierte polnische) Notation charakterisiert. Daher auch die Bezeichnung Postfix-BASIC. Der Jupiter-Ace arbeitet mit dieser schnellen und frei programmierbaren Proze├čsprache, die f├╝r spezielle Steuerungsaufgaben geschaffen worden ist. Forth unterst├╝tzt die modulare Programmierung des Anwenders und l├Ąsst sich beliebig erweitern. Man kann praktisch seinen eigenen Befehlssatz f├╝r zugeschnittene Spezialaufgaben schreiben, ohne dass der Jupiter-Ace einen Fehler meldet.

Forth ist eine sehr maschinennahe Sprache, die sich in diesem Fall auf den Mikroprozessor Z-80 bezieht. Jedoch lassen sich CP/M-kompatible Files erzeugen. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit von Forth ist wesentlich h├Âher als beispielsweise BASIC. Trotzdem z├Ąhlt Forth zu der Gruppe der Interpreter-Sprachen. Ein Vergleich mit den bekannten BASIC-Computern zeigt die gro├čen Unterschiede in der Verarbeitung. Die Geschwindigkeit ist teilweise um den Faktor 10 schneller.

Die Hardware

Der Jupiter-Ace hat die Abmessungen von 215 mm Breite, 190 mm Tiefe und eine H├Âhe von 35 mm. In dem Ger├Ąt befindet sich der Mikroprozessor Z80, der mit einer Frequenz von 3,25 MHz arbeitet. Die Befehle und das Monitorprogramm sind in einem 8-KByte-EPROM und die Anwender-Programme werden in einem 3 KByte-RAM gespeichert.

Auf der R├╝ckseite des sehr flachen Geh├Ąuses befinden sich zwei Steckerleisten f├╝r die Erweiterungen. Leider sind in dem ausgezeichnet englisch geschriebenen Handbuch keine genauen Steckerbelegungen angegeben.

Durch ein Kabel wird der Computer mit dem Fernsehschirm verbunden. Das externe Netzger├Ąt ist ebenfalls anzuschlie├čen und nach denn Einschalten der Betriebsspannungen erscheint unten links im Fernsehbild der Cursor. Leider erkennt man an der Verbindung zwischen Fernsehger├Ąt und Computer, dass die Entwickler fr├╝her bei Sinclair gearbeitet haben. Das Fernsehkabel ist mehr als verbesserungsw├╝rdig.

Funktion*          Jupiter   BBC    VC20   Spectrum   ZX81
Leerschleife        0,12      0,67    1,3    4,7      17,7
Nummern schreiben   7,5      13,5    26     19       430
Symbole schreiben   0,62      1,3    3,1     7,5      24
Addition            0,45      1,4    5,5     7,5      28
Multiplikation      0,9       1,6    6,5     7,7      32

* gilt f├╝r jeweils 1000 Operationen und die Werte sind in Sekunden angegeben

Das Arbeiten

Nun gibt man VLIST ein und dr├╝ckt die ENTER-Taste. Auf dem Bildschirm erscheint der Text mit 32 Symbolen, also Zahlen und Buchstaben pro Zeile und 24 Zeilen stehen uns zur Verf├╝gung. Die Wiedergabe erfolgt in Schwarzwei├č.

Die Grafik hat eine Aufl├Âsung von 84 x 48 und l├Ąsst ein Plotten, L├Âschen und ├ťberplotten zu. Dabei sind 126 Symbole direkt oder invers darzustellen. Diese Aufl├Âsung l├Ąsst sich bis auf 256 x 192 steigern. Mit dem Befehl 30 20 1 PLOT erscheint im Bildschirm sofort ein Punkt. Der Wert 30 steht f├╝r die X- und der Wert 20 f├╝r die Y-Koordinate. Nach dem Eingeben der Werte muss nur die ENTER-Taste gedr├╝ckt werden. Neben dem Punkt erscheint oben die komplette Befehlszeile und ein OK. Damit ist der Befehl ausgef├╝hrt.

Vertippt man sich, dr├╝ckt man die SHIFT-Taste und die DELETE-LINE. Die eingetippte Programmzeile wird sofort gel├Âscht. Die fertigen grafischen Zeichen beschr├Ąnken sich auf acht M├Âglichkeiten. Daf├╝r wird man durch die Sounderzeugung des Computers weitgehend entsch├Ądigt. Mit der Taste GRAPHICS in Verbindung mit der SHIFT-Taste erhalten wir die Grafik.

Die Besonderheiten

Die Eingabe der Daten erfolgt ├╝ber eine Tastatur, die etwas gew├Âhnungsbed├╝rftig ist. Es ist zwar ein mechanischer Druckpunkt vorhanden, aber die Tasten m├╝ssen genau von oben bet├Ątigt werden. Gibt man einen Befehl ein und druckt die ENTER-Taste, erscheint der Text in der obersten Zeile und der Computer hat diesen Wert ├╝bernommen. Bei einem Fehler wird der noch richtige Teil ├╝bernommen und der Anfang des Fehlers durch ein Fragezeichen angezeigt. Mit der Taste DELETE LINE l├Ąsst sich der fehlerhafte Restteil l├Âschen.

Die Umschaltung zwischen Gro├č- und Kleinbuchstaben erfolgt ├╝ber SHIFT. Die Belegung der Sonderzeichen erreicht man ├╝ber SYMBOL SHIFT. Ist eine Zeile im Bildschirm voll ausgeschrieben, ├╝bernimmt die n├Ąchste Zeile den weiteren Taxt. Erst wenn die ENTER-Taste gedr├╝ckt wird, ├╝bernimmt der Computer den Text und legt diesen im RAM-Speicher ab. Werden nur gro├če Buchstaben f├╝r die Texteingabe ben├Âtigt dr├╝ckt man die CAPS-LOCK-Taste.

Forth gegen BASIC

Wir geben folgende Multiplikation ein, die uns sofort den wesentlichen Unterschied zu BASIC zeigt:

DOUBLE 2 * . ;

Mit dem Doppelpunkt beginnt die Programmzeile. DOUBLE gibt die Nummer im Stack an und mit der Zahl 2 folgt der Wert. Danach kommt das Multiplikationszeichen und mit dem Punkt wird die freie Stelle gekennzeichnet. Der Abschluss ist ein Strichpunkt oder ein Semikolon. Nach dem Dr├╝cken von ENTER erscheint die Zeile oben im Bildschirm und ist mit OK versehen.

Die zweite Textzeile beginnt mit 23 DOUBLE und wird mit ENTER beendet. W├Ąhrend der ├ťbernahme wird sofort die Rechnung durchgef├╝hrt und in der Textzeile erscheint der Wert 46 mit einem OK. Die Rechnung ist damit abgeschlossen.

Ein Arbeiten mit einem Dezimalkomma ist nicht m├Âglich, aber im Gegensatz zu BASIC sind zahlreiche neue Definitionen von arithmetischen W├Ârtern entwickelt worden. Bei Forth fehlt eine Gleitkommadarstellung und 5:3 = 0, aber ohne Fehleranzeige. Durch einen Trick kann man dies umgehen und kommt zur ├╝blichen Gleitkommadarstellung.

Zu den ├╝blichen BASIC-Befehlen kommen in Form einige Eigenheiten hinzu. Hier spricht man von den „wechselnden Wortdefinitionen“, die aber sehr schnell zu erlernen sind. So l├Ąsst sich beispielsweise „IF…ELSE…THEN“ mit „DO…LOOP“ oder „DO…LOOP“ mit „IF…ELSE…THEN“ schreiben. Auch „BEGIN…UNTIL“ und „BEGIN…WHILE REPEAT“ ist m├Âglich.

F├╝r die grafischen M├Âglichkeiten ergeben sich neben PLOT und DRAW auch DIAG, SQUARE und STEP. Mit DIAG wird diagonal kopiert und gleichzeitig um einen programmierten Schritt verschoben. Bei SQUARE erfolgt ein Kopieren und ein programmierter Schritt nach oben. STEP ist nur eine schrittweise Verschiebung. H.B.