登月50年:計(jì)算器與計(jì)算器游戲發(fā)展簡(jiǎn)史

在阿波羅11號(hào)登月后不久,吉姆·斯托爾寫(xiě)出了史上第一個(gè)通過(guò)計(jì)算器運(yùn)行的電子游戲。

作者投稿九的六次方2020年06月11日 16時(shí)03分

“休斯頓,這里是靜?;??!棥懗晒??!?/em>

——阿姆斯特朗在月球和地球的通話

1969年7月20日,阿波羅11號(hào)的指令長(zhǎng)尼爾·阿姆斯特朗在月球上第一次留下了人類(lèi)的足跡。通過(guò)電視轉(zhuǎn)播,一位名叫吉姆·斯托爾(Jim Storer)的美國(guó)高中生與全球觀眾一起目睹了歷史性的一刻。

在阿波羅計(jì)劃中應(yīng)用的阿波羅導(dǎo)航計(jì)算機(jī)(AGC)是世界上第一臺(tái)以硅基集成電路為核心的計(jì)算機(jī),通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理,導(dǎo)航與控制登月飛船,幫助阿波羅計(jì)劃獲得成功。

自此,微電子技術(shù)成為第三次工業(yè)革命的重要一環(huán),帶動(dòng)人類(lèi)文明進(jìn)入嶄新的21世紀(jì)。時(shí)至今日,當(dāng)我們用于娛樂(lè)的手持游戲機(jī)從美泰運(yùn)動(dòng)系列游戲機(jī)發(fā)展到最新的任天堂Switch時(shí),是否有人會(huì)想到,當(dāng)年曾經(jīng)有一群熱愛(ài)研究電子產(chǎn)品的黑客們,嘗試用手持計(jì)算器玩游戲呢?

阿波羅11號(hào)登月過(guò)程中的“鷹”號(hào)登月艙

上世紀(jì)70年代的掌機(jī)鼻祖美泰電子掌機(jī)系列

登月:一切的開(kāi)始

懷揣著一個(gè)大膽的想法,在阿波羅11號(hào)登月后不久,在列克星敦高中就讀的斯托爾便在由數(shù)字設(shè)備公司(DEC)生產(chǎn)的PDP-8微型計(jì)算機(jī)上,用FOCAL編程語(yǔ)言編寫(xiě)了“Lunar Landing Game”——《登月》。斯托爾隨后將游戲發(fā)布至“DEC用戶(hù)通訊”(DEC users' newsletter),并將源代碼分發(fā)給了讀者。

早期版本的《登月》運(yùn)行截圖

1973年,運(yùn)行在PDP-11上,使用GT40矢量圖形顯示終端的《登月》移植版,可使用一支集成光筆進(jìn)行操控

《登月》的玩法正如其字面意思,玩家輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的處理后代入一系列方程式進(jìn)行計(jì)算,作為登月飛船的參數(shù)以模擬登陸月球。

在游戲被發(fā)布后的40余年里,各種《登月》的版本被各種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言重新實(shí)現(xiàn)并廣泛地改編到各個(gè)計(jì)算機(jī)平臺(tái)上。盡管在之后數(shù)十年間。斯托爾本人對(duì)這些《登月》游戲并無(wú)了解,但其影響之深遠(yuǎn),連計(jì)算器這樣的平臺(tái)也不被放過(guò),比如惠普公司生產(chǎn)的HP-25。

HP-25是生產(chǎn)于1975~1978年間的手持可編程科學(xué)計(jì)算器,使用一塊10位紅色LED(發(fā)光二極管)顯示屏。雖然沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸接口,但是擁有可存儲(chǔ)49步按鍵的RAM與多個(gè)寄存器。它的程序與其說(shuō)是程序,不如說(shuō)是一種“鍵盤(pán)宏”,存儲(chǔ)的是計(jì)算器的按鍵輸入序列。

HP-25手冊(cè)對(duì)這款產(chǎn)品的介紹

HP-25中《登月》的玩法與中文翻譯

當(dāng)時(shí),以各種《登月》為代表的計(jì)算器游戲受限于手持計(jì)算器簡(jiǎn)陋的硬件,玩法過(guò)于“硬核”,幾乎沒(méi)有圖形顯示,所謂的游戲僅是給工程師與黑客們作為消遣,但正如登月的壯舉本身一樣,人們用計(jì)算器玩游戲的大膽創(chuàng)舉得到了肯定,這給了后來(lái)者無(wú)盡的啟發(fā)。

北美課堂上的游戲明星

1985年,微軟發(fā)布了Windows 1.0操作系統(tǒng),史蒂夫·喬布斯正式從蘋(píng)果辭職,《超級(jí)馬力歐兄弟》發(fā)售。與此同時(shí),卡西歐發(fā)布了首款“圖形計(jì)算器”——fx-7000G。

fx-7000G是第一款投放市場(chǎng)的圖形計(jì)算器,開(kāi)創(chuàng)了手持計(jì)算器發(fā)展的新領(lǐng)域。它擁有一塊96×64像素的LCD(液晶)顯示屏,有422字節(jié)空間用于存儲(chǔ)程序。除了一般計(jì)算器的運(yùn)算功能,它的LCD更能繪制多種統(tǒng)計(jì)圖與用戶(hù)定義圖形。也正因?yàn)閳D形的直觀性,計(jì)算器除了作為工程領(lǐng)域的生產(chǎn)力工具,也成為各類(lèi)工科學(xué)科的教學(xué)工具,開(kāi)始走進(jìn)課堂。

fx-7000G

與此同時(shí),日后壟斷北美圖形計(jì)算器市場(chǎng)的德州儀器(Texas Instruments)公司加入了圖形計(jì)算器的研發(fā)。

1993年,繼1990年發(fā)布的TI-81圖形計(jì)算器之后,德州儀器發(fā)布了同樣面向教育市場(chǎng)的圖形計(jì)算器——TI-82,它使用一顆6 MHz的Zilog Z80處理器。Z80推出于上世紀(jì)70年代,是Intel 8080的改進(jìn)產(chǎn)品,價(jià)格更低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,很適合用來(lái)研究。

由于它首次提供了數(shù)據(jù)傳輸接口與匯編語(yǔ)言支持,鼓舞了用戶(hù)采用計(jì)算器進(jìn)行程序開(kāi)發(fā)的熱情。雖然用匯編開(kāi)發(fā)的程序效率更高,功能更強(qiáng)大,但Z80再簡(jiǎn)單,匯編語(yǔ)言也不是那么簡(jiǎn)單就學(xué)會(huì)的??墒牵词鼓悴粫?huì)匯編,用內(nèi)置的類(lèi)BASIC語(yǔ)言編寫(xiě)一些簡(jiǎn)單的游戲就相對(duì)容易得多,編寫(xiě)完程序后,也可以通過(guò)數(shù)據(jù)接口在計(jì)算器間傳輸程序。

在互聯(lián)網(wǎng)尚未普及之時(shí),這種面對(duì)面分享的方式推動(dòng)了計(jì)算器社區(qū)的發(fā)展,吸引了更多人加入“玩”計(jì)算器的行列。時(shí)至今日,當(dāng)那些在“TI”系列圖形計(jì)算器上玩游戲裝酷的小屁孩們畢業(yè)后,在計(jì)算器上分享程序、上課玩計(jì)算器游戲成了他們的共同回憶。

雖然Game Boy早在1989年就在北美發(fā)售,但要在課堂上摸魚(yú),玩計(jì)算器仍是最佳選擇——上課時(shí)把Game Boy放在課桌上可不是什么明智的決定。學(xué)生們也對(duì)計(jì)算器游戲開(kāi)發(fā)充滿(mǎn)熱情。畢竟,誰(shuí)不想在計(jì)算器上寫(xiě)出一個(gè)又酷又好玩的游戲,然后發(fā)給自己的同學(xué)炫耀呢?

TI-82

TI-82后續(xù)型號(hào)TI-83的升級(jí)版TI-83 Plus,它為用戶(hù)提供一塊Flash閃存,可通過(guò)通訊端口安裝一些在電腦上編寫(xiě)的更完善的程序(圖片來(lái)源:Popsugar @CHELSEA ADELAINE HASSLER)

TI-83 Plus運(yùn)行《水果忍者》

“TI”圖形計(jì)算器是北美多數(shù)數(shù)學(xué)與工科教科書(shū)的默認(rèn)配置,在北美教育領(lǐng)域十分普及。自90年代起,大量學(xué)校統(tǒng)一為學(xué)生和實(shí)驗(yàn)室采購(gòu)“TI”計(jì)算器和配套的實(shí)驗(yàn)用傳感器。所以,盡管其配置自推出以來(lái)幾乎不變,且一直售價(jià)高昂,在國(guó)外的保有量卻十分巨大,直到今天都是如此。甚至可以這么說(shuō),圖形計(jì)算器之于美國(guó)高中生,如“五三”之于中國(guó)高中生。

盡管硬件水平落后,國(guó)外計(jì)算器社區(qū)在今天仍然保持著相當(dāng)?shù)囊?guī)模,其中成員多以初、高中生為主,研究如何在計(jì)算器上摸魚(yú)仍然是主要課題之一。不過(guò),現(xiàn)在的學(xué)生們有了更多選擇,課余時(shí)間鉆研計(jì)算器的還是少了許多——在平均年齡可能不到20歲的年輕人小圈子里,沒(méi)有足夠的計(jì)算機(jī)知識(shí)積累,是難以對(duì)計(jì)算器進(jìn)行深入研究的。

由于計(jì)算器屏幕沒(méi)有色彩和背光,分辨率僅有96×64像素,即使是英文字母也僅能顯示寥寥幾行,加之大部分程序由學(xué)生在課堂或課余時(shí)間編寫(xiě),所以,當(dāng)時(shí)的計(jì)算器游戲用現(xiàn)在的眼光來(lái)看是過(guò)于粗陋的。但在一些人眼里,這些特征卻使計(jì)算器更有“Vintage”的味道,因此吸引了一些復(fù)古愛(ài)好者開(kāi)始接觸計(jì)算器社區(qū)。

TI-84是TI-83的繼任者,仍然采用Zilog Z80系列處理器

在硬件科技頻道Linus Tech Tips視頻中出場(chǎng)的TI-84 Plus,可見(jiàn)“TI”圖形計(jì)算器的普及

TI-84 Plus C SE上運(yùn)行的《吃豆人》

計(jì)算器上的《毀滅戰(zhàn)士》

回到TI-82發(fā)布的3年前。1990年,惠普推出了HP-48圖形計(jì)算器的首款產(chǎn)品——HP 48SX,采用了HP自研的Saturn微處理器。

HP 48計(jì)算器是面向高端用戶(hù)的產(chǎn)品,支持一種基于堆棧的編程語(yǔ)言RPL,它被認(rèn)為是逆波蘭表達(dá)式(RPN)和Lisp表達(dá)式的組合體,有一個(gè)非常的酷炫的特性——沒(méi)有括號(hào)!

高度的開(kāi)放性與這種非?!翱帷钡木幊陶Z(yǔ)言激發(fā)了黑客們開(kāi)發(fā)計(jì)算器的熱情。1995年,HP 48平臺(tái)上的《毀滅戰(zhàn)士》移植版問(wèn)世了,這使HP 48成為最早能運(yùn)行《毀滅戰(zhàn)士》的計(jì)算器。

HP 48SX擁有32KB RAM、一塊131×64的灰度屏與蜂鳴器

HP 48GX運(yùn)行《毀滅戰(zhàn)士》,除了常規(guī)的串口通訊,它還可以紅外通訊

在HP 48平臺(tái)的《毀滅戰(zhàn)士》發(fā)布的同年,德州儀器發(fā)布了TI-92圖形計(jì)算器,采用一塊10MHz的摩托羅拉68K處理器。

因?yàn)椴捎昧薗WERTY布局的鍵盤(pán),TI-92不僅外形像個(gè)人電腦,也被美國(guó)相關(guān)考試機(jī)構(gòu)歸類(lèi)于個(gè)人電腦,被禁止在各類(lèi)考試中使用。德州儀器為此另外生產(chǎn)了使用相近配置但采用標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)布局的產(chǎn)品TI-89與TI-89 Titanium,面向教育市場(chǎng)發(fā)布。

TI-92或許是長(zhǎng)得最像個(gè)人電腦的計(jì)算器之一,屏幕分辨率在當(dāng)時(shí)的計(jì)算器中是最高的

對(duì)學(xué)生的不幸卻是對(duì)黑客們極大的幸運(yùn)?!癟I”計(jì)算器對(duì)社區(qū)的研究沒(méi)有做出任何限制,大名鼎鼎的68K處理器也沒(méi)有辜負(fù)黑客們的期望,開(kāi)放的平臺(tái)使各類(lèi)軟件層出不窮(自然包括了《毀滅戰(zhàn)士》的移植版)。盡管屏幕會(huì)有一定的拖影現(xiàn)象,但以這塊240×128的高分辨率屏幕為畫(huà)布,黑客們的想象力有了充分的發(fā)揮空間。

我本人也曾有幸入手了一臺(tái)升級(jí)了188KB內(nèi)存并加入了2.7MB閃存的TI-92升級(jí)版Voyage 200,在它的游戲中,讓我印象最深的是《銀河戰(zhàn)士》的一個(gè)移植版本。

Voyage 200運(yùn)行移植版的《超級(jí)馬力歐》

運(yùn)行在TI-92上的《毀滅戰(zhàn)士》移植版

Voyage 200運(yùn)行《銀河戰(zhàn)士》

網(wǎng)友制作的運(yùn)行在TI-92上的SLG游戲(圖片來(lái)源:@diameter)

卡西歐是推出第一款圖形計(jì)算器的廠商,面對(duì)德州儀器和惠普的挑戰(zhàn)自然不甘落后。

1996年,卡西歐推出了新品CFX-9850G。它的CPU采用了一塊定制的日立HCD6212,參數(shù)不詳,它最有趣的地方是擁有一塊支持顯示橙色、藍(lán)色和綠色的“假彩色”LCD——由3種顏色的偏光片混合成的彩色,產(chǎn)生顏色的原理類(lèi)似于灰度變化。雖然被稱(chēng)為“假彩色”,CFX-9850G在事實(shí)上成為了世界上第一款擁有彩屏的圖形計(jì)算器。

由于資料缺乏,這款計(jì)算器的軟件均以?xún)?nèi)置BASIC開(kāi)發(fā),社區(qū)研究的成果也十分有限(甚至通過(guò)逆向工程獲得它的CPU主頻也沒(méi)有成功)。作為第一款彩屏圖形計(jì)算器,它并沒(méi)有掀起多大的波瀾。但有趣的是,使用彩屏并沒(méi)有增加它的耗電量,與前代FX-9750G續(xù)航時(shí)間一致,這塊彩屏就權(quán)當(dāng)添頭了。

CFX-9850GB PLUS

1999年,卡西歐又在CFX-9850G及其衍生型號(hào)的基礎(chǔ)上推出了Algebra FX 2.0(簡(jiǎn)稱(chēng)AFX 2.0,前代型號(hào)AFX 1.0由于設(shè)計(jì)問(wèn)題未能普及)。

大概是卡西歐覺(jué)得“假彩色”LCD過(guò)于雞肋,AFX 2.0改回了單色LCD。不過(guò),AFX 2.0最有趣的地方卻是它的處理器。AFX 2.0采用了一塊運(yùn)行在8 MHz、兼容Intel 80186指令集的NEC V30MX處理器,這使它可以運(yùn)行ROM-DOS——一種為嵌入式設(shè)備設(shè)計(jì)的MS-DOS系統(tǒng)的變種。

編程方面,除了內(nèi)置的CASIO BASIC可供使用,也支持使用C與Pascal編程。由于其獨(dú)特的處理器,使不少DOS平臺(tái)下的程序(自然包括不少DOS游戲)可直接在AFX 2.0上運(yùn)行。有鑒于此,我們可以將AFX 2.0當(dāng)作一臺(tái)非常有趣的掌上個(gè)人電腦。

AFX 2.0 PLUS,相比AFX 2.0主要加強(qiáng)了一些數(shù)學(xué)功能(圖片來(lái)源:cnCalc計(jì)算器論壇@stj2002)

AFX 2.0 PLUS上運(yùn)行的《索尼克》(圖片來(lái)源:YouTube@EnvoySoft)

AFX 2.0 PLUS運(yùn)行元祖游戲《乓》(圖片來(lái)源:@X230大青椒)

AFX 2.0 PLUS運(yùn)行打飛機(jī)游戲(圖片來(lái)源:@X230大青椒)

ARM時(shí)代:彩色的、移植的及其它

隨著主打高能耗比的ARM處理器在各類(lèi)手持設(shè)備上的普及,圖形計(jì)算器領(lǐng)域也深受影響。

2007年,德州儀器發(fā)布了面向教育市場(chǎng)的Nspire圖形計(jì)算器,采用定制的90MHz ARM9處理器。使用ARM處理器的設(shè)備在我們當(dāng)今使用的手持消費(fèi)電子產(chǎn)品中普及程度之高自不必多說(shuō),它相對(duì)強(qiáng)大的配置自然也激發(fā)了黑客們的研究熱情,320×240像素的高分辨率灰度LCD對(duì)玩游戲也是十分有利的。

TI-Nspire ClickPad,按鍵布局很獨(dú)特

由于市場(chǎng)定位原因,為了保證學(xué)生不會(huì)使用計(jì)算器在考試中作弊,除了內(nèi)置的BASIC和后來(lái)加入的Lua之外,德州儀器并沒(méi)有公開(kāi)任何編程支持,但是這并不能阻止黑客們。通過(guò)對(duì)Nspire的研究,黑客們推出了Ndless——一款針對(duì)Nspire的“越獄”軟件,提供了一套SDK(軟件開(kāi)發(fā)工具包),使Nspire能夠運(yùn)行C、C++、匯編等語(yǔ)言編寫(xiě)的各種軟件。

Ndless項(xiàng)目Logo

通過(guò)Ndless,TI-Nspire ClickPad得以運(yùn)行GBC模擬器

TI-Nspire TouchPad(將導(dǎo)航鍵換成觸摸板)上運(yùn)行的《毀滅戰(zhàn)士》移植版,屏幕殘影比較嚴(yán)重(圖片來(lái)源:?jiǎn)袅▎袅ˊ戈登 freeman)

德州儀器自然不會(huì)放任Nspire變成游戲機(jī),每次系統(tǒng)更新,Ndless利用的漏洞就會(huì)被修復(fù),但黑客們研究新固件后總能卷土重來(lái)。德州儀器在后期發(fā)售的版本中通過(guò)更新硬件封堵漏洞,逼迫黑客針對(duì)新機(jī)型重新開(kāi)發(fā)。

2011年,德州儀器推出TI-Nspire CX圖形計(jì)算器,除了將處理器主頻升級(jí)至132MHz并提升存儲(chǔ)容量外,還將屏幕升級(jí)為彩色,并將干電池升級(jí)為可充電鋰電池。2019年,新款TI-Nspire CX II發(fā)布,處理器主頻更新至396MHz,其它參數(shù)基本不變,應(yīng)用程序則向下兼容。

TI-Nspire CX與TI-Nspire CX II,導(dǎo)航鍵也可以作為觸摸板使用

TI-Nspire CX學(xué)校專(zhuān)供版本(上有School Property字樣,其它不變)

從TI-Nspire CX發(fā)布的2011年至2017年這段時(shí)間里,隨著Ndless的跟進(jìn),計(jì)算器社區(qū)迎來(lái)了又一春——Ndless為黑客們解除了限制的同時(shí),各類(lèi)自制軟件也如井噴一般發(fā)布,其中不乏各路大佬編寫(xiě)的模擬器軟件。Nspire采用了4比3的屏幕比例,分辨率為320×240像素,不需要對(duì)顯示比例進(jìn)行調(diào)整就可以運(yùn)行各種游戲,較為強(qiáng)大的硬件也使各類(lèi)模擬器運(yùn)行流暢,體驗(yàn)良好。

TI-Nspire通過(guò)GBA模擬器運(yùn)行《火焰紋章》(圖片來(lái)源:@diameter)

TI-Nspire通過(guò)GBC模擬器運(yùn)行《合金裝備》(圖片來(lái)源:@diameter)

擁有了模擬器,就意味著有了幾乎無(wú)限的游戲庫(kù),模擬器游戲也被認(rèn)為是計(jì)算器游戲可玩性的巔峰。學(xué)生們利用計(jì)算器內(nèi)置BASIC在業(yè)余時(shí)間搗鼓出來(lái)的游戲,在上課時(shí)自?shī)首詷?lè)當(dāng)然不錯(cuò),但綜合各方面素質(zhì),顯然是比不過(guò)那些商業(yè)公司發(fā)行的游戲。

但是,在計(jì)算器上玩這些模擬器游戲有兩點(diǎn)不足:一是計(jì)算器沒(méi)有音頻輸出(雖然在必須用計(jì)算器玩游戲的場(chǎng)合下也不適合出聲);二是由于TI-Nspire的按鍵采用了按鍵彈片(又稱(chēng)鍋?zhàn)衅┰O(shè)計(jì),鍵程短且硬,操作手感受到了一定影響。

在國(guó)外計(jì)算器社區(qū)積極發(fā)布各類(lèi)軟件、進(jìn)行研究的同時(shí),國(guó)內(nèi)社區(qū)的開(kāi)發(fā)者也在TI-Nspire平臺(tái)上發(fā)布了大量軟件,其中甚至包括《RPG Maker》制作的同人游戲和《仙劍奇?zhèn)b傳》的移植。

TI-Nspire CX的中國(guó)版本TI Nspire CM-C上運(yùn)行的網(wǎng)友移植版《仙劍奇?zhèn)b傳》(圖片來(lái)源:cnCalc計(jì)算器論壇@ZephRay)

網(wǎng)友創(chuàng)作的同人游戲作品《逆轉(zhuǎn)電磁炮》,色彩在TI-Nspire的灰度屏上以灰度顯示(圖片來(lái)源:@diameter)

在ARM時(shí)代,惠普公司也逐漸轉(zhuǎn)向使用ARM處理器。

一開(kāi)始,HP 39/48系列使用的Saturn處理器芯片由NEC生產(chǎn)。Saturn停產(chǎn)后,惠普聯(lián)合中國(guó)臺(tái)灣的Kinpo公司開(kāi)發(fā)了基于ARM的"Saturn+"模擬器,以在ARM設(shè)備上模擬Saturn處理器。

2006年,惠普發(fā)布了3款圖形計(jì)算器:HP 50g、HP 39gs與HP 40gs,前者面向工程市場(chǎng),支持SD卡并升級(jí)了屏幕分辨率;后兩者面向教育市場(chǎng),配置相近。3款計(jì)算器均采用了三星的75 MHz S3C2410A ARM9處理器,為了能兼容之前平臺(tái)的程序而采用Saturn+模擬器,導(dǎo)致計(jì)算效率低下,耗電量大,但一些愛(ài)好者制作了SDK,為C語(yǔ)言程序開(kāi)發(fā)提供支持,這些基于C語(yǔ)言的程序能直接在實(shí)機(jī)上運(yùn)行并能將處理器頻率提升至200MHz(需要指出的是,受限于SRAM的速度,單純的處理器超頻作用有限)。

HP 50g、HP 39gs與HP 40gs

由于價(jià)格原因,HP 39gs在國(guó)內(nèi)十分流行,圖為HP 39gs玩《超級(jí)馬力歐》(圖片來(lái)源:@plum的博客)

網(wǎng)友開(kāi)發(fā)的HP 39gs中文閱讀器(圖片來(lái)源:百度貼吧@zqr9987)

2011年,HP發(fā)布了HP 39gII圖形計(jì)算器,采用飛思卡爾的80 MHz STMP3770 ARM處理器,固件雖然經(jīng)過(guò)重寫(xiě),卻是一個(gè)半成品。后來(lái)官方開(kāi)發(fā)人員出來(lái)解釋是因?yàn)殚_(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)向了新產(chǎn)品,聯(lián)想到TI-Nspire CX的推出也是在這一時(shí)期,推測(cè)是惠普迫于德州儀器同期推出新品的壓力而放棄了對(duì)HP 39gII的支持。由于固件完成度低,HP 39gII實(shí)機(jī)體驗(yàn)有非常多的Bug,以至于有人為其列出了Bug清單。

HP 39gII

HP 39gII擁有一塊高分辨率的灰度LCD(圖片來(lái)源:@diameter)

2013年,在HP 39gII不完善的固件基礎(chǔ)上,HP重新設(shè)計(jì)了硬件,推出了對(duì)標(biāo)TI-Nspire CX的新產(chǎn)品——HP Prime圖形計(jì)算器。

HP Prime最初版本搭載了三星400 MHz S3C2416XH-40基于ARM9的處理器,擁有一塊彩色多點(diǎn)觸控屏幕。除了高端的硬件外,還有一大賣(mài)點(diǎn):它移植了運(yùn)行在個(gè)人電腦上的開(kāi)源數(shù)學(xué)軟件Xcas。HP Prime2018年又發(fā)布了更新的硬件版本G2版,處理器升級(jí)為基于ARM Cortex A7 528MHz的NXP i.MX 6ULL MCIMX6Y2。遺憾的是,由于主要面向教育市場(chǎng),直至我撰寫(xiě)本文時(shí)它仍然沒(méi)有第一方或第三方SDK可用,因此,HP Prime僅能使用系統(tǒng)內(nèi)置的類(lèi)BASIC語(yǔ)言——HP PPL。

HP Prime v1

盡管系統(tǒng)較為封閉,HP Prime在各類(lèi)規(guī)格上與TI-Nspire對(duì)比并不落下風(fēng),HP PPL語(yǔ)言也足以寫(xiě)出各類(lèi)有趣的游戲。不過(guò),由于沒(méi)有提供相關(guān)開(kāi)發(fā)工具,黑客們對(duì)HP Prime興趣不大,游戲數(shù)量較少,游戲畫(huà)面較為簡(jiǎn)陋。雖然HP PPL提供了與觸摸屏交互的功能,但使用觸摸屏功能的游戲并不多,畢竟多數(shù)人習(xí)慣使用有更大屏幕的智能手機(jī)。

HP Prime是惠普目前唯一在產(chǎn)的產(chǎn)品,計(jì)算器社區(qū)的惠普擁躉們一直有為它引入Python等編程語(yǔ)言、提高開(kāi)放度的呼聲。于是,在今年推送的固件更新中,HP Prime添加了對(duì)部分Python語(yǔ)法的支持。

HP Prime上的3D《俄羅斯方塊》

HP Prime上的《Flappy Bird》

HP Prime上的《打磚塊》

我們身邊的計(jì)算器

將目光轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi),過(guò)去幾十年里,出現(xiàn)我們身邊的計(jì)算器不勝枚舉。

與美歐等市場(chǎng)不同,談起中國(guó)的計(jì)算器,就不能不提人們眼中的“潮牌”——卡西歐。如果算上那些仿造卡西歐的變種,卡西歐在中國(guó)手持計(jì)算器市場(chǎng)的份額就像德州儀器在北美一樣,處于壟斷地位。

1972年中日建交后,憑借地緣與政策優(yōu)勢(shì),日企成為最先一批進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的外資企業(yè)。1980年,卡西歐電子計(jì)算器進(jìn)入中國(guó),卡西歐后來(lái)在1985年設(shè)立了北京事務(wù)所。

1999年,卡西歐fx-82/991 SX成為首款進(jìn)入中國(guó)的科學(xué)計(jì)算器。自此,我們便可以在學(xué)校門(mén)口的小賣(mài)部與全國(guó)的新華書(shū)店里買(mǎi)到卡西歐的科學(xué)計(jì)算器了。

1979年,松下電器的創(chuàng)始人松下幸之助訪問(wèn)中國(guó)

fx-991SX

卡西歐影響更深遠(yuǎn)的是緊接著在2000年上市的fx-82/991TL與2003年上市的fx-82/991MS科學(xué)計(jì)算器。

作為人民教育出版社與部分考試的欽定產(chǎn)品,相信讀者們一定在數(shù)學(xué)書(shū)上看到過(guò)那些長(zhǎng)長(zhǎng)一串的計(jì)算器按鍵序列實(shí)例。它們使用的便是fx-82/991MS科學(xué)計(jì)算器,也正因此,fx-82/991MS被廣泛仿造。

fx-991MS,右上角有一塊太陽(yáng)能電池

限于產(chǎn)品定位是給中小學(xué)生學(xué)習(xí)的工具,這類(lèi)科學(xué)計(jì)算器僅提供了寥寥幾個(gè)變量與有限的數(shù)學(xué)功能,完全沒(méi)有提供編程功能。對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō),這種科學(xué)計(jì)算器唯一的娛樂(lè)可能只限于用隨機(jī)數(shù)擲骰子或者比手速,也因此,它們被一些研究圖形計(jì)算器的玩家戲稱(chēng)為“年輕人的第一件古董”。

然而,因?yàn)閒x-82MS初版在電路板上留出了大量的測(cè)試觸點(diǎn),有心者以鉛筆涂抹的方式將它們連接起來(lái),成功地將低端型號(hào)fx-82MS升級(jí)至高端型號(hào)fx-991MS,并解鎖了對(duì)應(yīng)的功能,自此掀開(kāi)了卡西歐計(jì)算器破解的風(fēng)潮。

fx-82MS利用硬件漏洞升級(jí),比起升級(jí)得到的功能,破解計(jì)算器的樂(lè)趣更有吸引力(圖片來(lái)源:cnCalc計(jì)算器論壇@不銹鋼)

盡管卡西歐很快將硬件漏洞補(bǔ)上,但是這并不能阻止上課時(shí)無(wú)聊的學(xué)生們。2005年,卡西歐發(fā)布了fx-82/991es科學(xué)計(jì)算器,摒棄了段碼顯示而采用了點(diǎn)陣顯示屏。盡管受限于科學(xué)計(jì)算器低端的軟硬件,機(jī)智的我國(guó)學(xué)生們通過(guò)發(fā)揮強(qiáng)大的想象力,成功“發(fā)明”了以《三國(guó)殺》為代表的獨(dú)特游戲形式。更有甚者,通過(guò)特定的按鍵輸入造成計(jì)算器故障,實(shí)現(xiàn)了各種“爆機(jī)”玩法。

fx-350es是fx-82es升級(jí)版,更換了外殼與字體

fx-991es上的《三國(guó)殺》,印證了世界上最好的圖形是由想象力創(chuàng)造的(圖片來(lái)源:cnCalc計(jì)算器論壇@Zms)

利用軟件漏洞,fx-991es PLUS實(shí)現(xiàn)爆機(jī)(圖片來(lái)源:cnCalc計(jì)算器論壇@zyy)

在一次機(jī)緣巧合之下,一位網(wǎng)友找到一份計(jì)算器芯片生產(chǎn)廠商的技術(shù)手冊(cè),發(fā)現(xiàn)這個(gè)手冊(cè)在舉例芯片的應(yīng)用范圍時(shí)提到了科學(xué)計(jì)算器,配圖使用了fx-82es。于是,網(wǎng)友大膽猜測(cè),這就是fx-82es使用的主芯片。

查閱手冊(cè)后,網(wǎng)友發(fā)現(xiàn),這款芯片支持的輸入電壓高于fx-82es使用的1.5V——最高可提升至4V左右。于是,網(wǎng)友大膽地給計(jì)算器多串聯(lián)了一顆紐扣電池,之后,計(jì)算器的計(jì)算速度明顯加快,fx-82es的超頻宣告成功。

網(wǎng)友挖開(kāi)使用COB(又稱(chēng)“牛屎”)封裝的芯片(圖片來(lái)源:amobbs@cqsrmxxzyx)

fx-82/991 es使用的OKI的ML610901單片機(jī)手冊(cè)

fx-82es超頻:使用透明膠將導(dǎo)線粘在紐扣電池上,再將導(dǎo)線卷在電池觸點(diǎn)上(圖片來(lái)源:@yls)

這些科學(xué)計(jì)算器過(guò)去廣泛地通過(guò)線下渠道銷(xiāo)售,今天,也可以在學(xué)校門(mén)口的文具店買(mǎi)到,讓更多人接觸到了卡西歐計(jì)算器或以卡西歐為藍(lán)本的變種。

除了面向中學(xué)生的fx-82/991系列科學(xué)計(jì)算器,卡西歐在中國(guó)還發(fā)售了面向大中院校與工程測(cè)繪的9860 G/GII與面向國(guó)際考試的fx-CG Prizm。這些機(jī)器均采用了日立開(kāi)發(fā)的SH3或者SH4處理器,并有第一方或第三方SDK等支持,能夠使用C、C++等高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。自然,游戲開(kāi)發(fā)是不會(huì)被放過(guò)的了。

不知是有意還是無(wú)意,卡西歐并沒(méi)有吸取在fx-82MS上被利用漏洞升級(jí)的教訓(xùn)。相對(duì)便宜的低端型號(hào)fx-9750GII可以通過(guò)刷機(jī)升級(jí)到fx-9860GII,“9860”系列圖形計(jì)算器在國(guó)內(nèi)計(jì)算器社區(qū)里十分普及,這就是原因之一。

fx-CG50和fx-9860GII SD(SD意為可使用SD卡)

網(wǎng)友在fx-9860GII SD上制作的3D Demo,可以實(shí)現(xiàn)視角移動(dòng)(圖片來(lái)源:@diameter)

fx-CG Prizm運(yùn)行游戲截圖

fx-CG50的歐洲版本Graph 90+E上使用模擬器游玩《塞爾達(dá)傳說(shuō):夢(mèng)見(jiàn)島》

除了游戲開(kāi)發(fā),國(guó)內(nèi)社區(qū)里也有不少人試著為“9860”系列計(jì)算器編寫(xiě)電子書(shū)軟件。雖然國(guó)外網(wǎng)友也編寫(xiě)了不少電子書(shū)軟件,但軟件界面都是英文,使用不便,卡西歐也沒(méi)在計(jì)算器中加入GBK等編碼支持。于是,研究如何給計(jì)算器加入中文字庫(kù)成了國(guó)內(nèi)社區(qū)的研究方向之一。經(jīng)過(guò)網(wǎng)友的不懈努力,使用“9860”看小說(shuō)的愿望最終得以實(shí)現(xiàn)。

網(wǎng)友開(kāi)發(fā)的閱讀器(圖片來(lái)源:cnCalc計(jì)算器論壇@wu58430)

尾聲:計(jì)算器與登月50年

自1970年第一款手持計(jì)算器發(fā)售于日本以來(lái),手持計(jì)算器已經(jīng)走過(guò)了整整50個(gè)年頭。在這之后很長(zhǎng)的一段時(shí)間里,手持計(jì)算器成為最新銳的移動(dòng)設(shè)備技術(shù)實(shí)驗(yàn)的戰(zhàn)場(chǎng)之一,對(duì)微電子技術(shù)的發(fā)展起到了長(zhǎng)足的推動(dòng)作用(一個(gè)有趣的事實(shí)是,Intel為日本Busicom公司的計(jì)算器發(fā)明了第一款微處理器4004)。一時(shí)間,手持計(jì)算器市場(chǎng)百花齊放,好不熱鬧。

斗轉(zhuǎn)星移,曾經(jīng)生產(chǎn)過(guò)計(jì)算器的廠商一個(gè)個(gè)停止了新計(jì)算器的研發(fā),或在70年代激烈爭(zhēng)奪市場(chǎng)的“計(jì)算器大戰(zhàn)”中破產(chǎn)倒閉,或轉(zhuǎn)向其它消費(fèi)電子產(chǎn)品的生產(chǎn)。放眼全球,僅有寥寥幾個(gè)廠商仍在研發(fā)新型計(jì)算器。在當(dāng)代微電子技術(shù)與移動(dòng)設(shè)備技術(shù)大發(fā)展的背景下,個(gè)人電腦、手機(jī)甚至是網(wǎng)頁(yè)計(jì)算器的計(jì)算速度與換代速度都遠(yuǎn)高于手持計(jì)算器。一年甚至半年一換的最新款智能手機(jī)才是最新技術(shù)的寵兒。

即使是發(fā)布于數(shù)年前的iPhone 6也能輕松運(yùn)行當(dāng)前最高配置的圖形計(jì)算器的模擬器

除了出于收藏、研究目的的玩家,人們購(gòu)買(mǎi)實(shí)體計(jì)算器的理由幾乎僅僅是學(xué)習(xí)或工作需要(應(yīng)試或測(cè)繪行業(yè)等野外工作)。因此,近年推出的新款計(jì)算器幾乎都面向教育市場(chǎng),其中有不少添加了對(duì)Python的支持。

在撰寫(xiě)本文時(shí),我有幸找到了一位曾編寫(xiě)過(guò)不少計(jì)算器游戲的大佬(@diameter)。談起為什么要玩計(jì)算器時(shí),他說(shuō)原因很簡(jiǎn)單,因?yàn)樗I(mǎi)不起UMPC(超級(jí)移動(dòng)個(gè)人計(jì)算機(jī),可以理解為巴掌大的超極本)。當(dāng)時(shí),他所在的學(xué)校里沒(méi)有多少人能買(mǎi)得起智能手機(jī),所以,只能買(mǎi)一臺(tái)fx-9750GII編程打發(fā)時(shí)間。

diameter說(shuō):“我記得是在2009還是2010年買(mǎi)的第一臺(tái)fx-9750GII。我那兒是鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué),班里見(jiàn)過(guò)最早的一臺(tái)iPhone是3GS,有智能手機(jī)的人是少數(shù)。到了高二,營(yíng)業(yè)廳開(kāi)始送QVGA屏幕的垃圾三星安卓機(jī),暑假大家討論買(mǎi)中興的哪一臺(tái)好。高中畢業(yè)前,智能手機(jī)流行起來(lái),可以人手一臺(tái)了。就算是Geek,想要搞一些與眾不同的玩意,手機(jī)也是比計(jì)算器更好的展示技術(shù)的平臺(tái)。”

“要是當(dāng)年我配得起iMac和iPhone,也許我就去開(kāi)發(fā)iOS App了?!眃iameter半開(kāi)玩笑地說(shuō),“歸根到底還是窮?!?/p>

幾年后,diameter從學(xué)校畢業(yè),雖然現(xiàn)在已經(jīng)沒(méi)有那么多時(shí)間,但他仍然將收集計(jì)算器作為自己的業(yè)余愛(ài)好之一。

diameter現(xiàn)在的部分計(jì)算器收藏(圖片來(lái)源:diameter)

對(duì)現(xiàn)在的我們來(lái)說(shuō),diameter玩計(jì)算器的原因或許有點(diǎn)難以理解——廉價(jià)的智能手機(jī)、隨時(shí)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取的最新游戲,還有網(wǎng)絡(luò)小說(shuō)和網(wǎng)劇。即使是學(xué)生,也不再只有計(jì)算器可玩。這些笨重如磚頭的計(jì)算器除了用來(lái)考試與展示格調(diào),還有什么意義呢?diameter也說(shuō),因?yàn)橹悄苁謾C(jī)開(kāi)始普及,他明顯感到計(jì)算器社區(qū)在衰落。他似乎坦然接受這一切:“反正就是玩唄,用戶(hù)就是論壇里那些人,來(lái)來(lái)去去都是他們?!?/p>

想起當(dāng)年的“黑歷史”,diameter總結(jié)道:“計(jì)算器,稍稍玩一下就可以了,別認(rèn)真,我是靠拍照騙來(lái)的女朋友,計(jì)算器可不行?!?/p>

在這半個(gè)世紀(jì)中,盡管以《登月》玩法為核心的各種游戲被發(fā)布于多個(gè)平臺(tái),其原作者斯托爾——現(xiàn)在是美國(guó)布蘭代斯大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)教授,卻在2009年的采訪中提到:“直到幾個(gè)月前,有人發(fā)郵件告訴我這件事,我才完全意識(shí)到除了高中時(shí)寫(xiě)的那款游戲外,我沒(méi)有玩過(guò)任何一款《登月》游戲?!?/p>

用Flash編寫(xiě)的《登月》移植版

同樣在2009年,HP-35科學(xué)計(jì)算器獲得“IEEE電氣工程和計(jì)算里程碑”獎(jiǎng)。

HP-35推出于1972年2月1日,是歷史上第一款手持科學(xué)計(jì)算器——能夠直接進(jìn)行三角函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的運(yùn)算,以極高的精度(甚至超過(guò)了大多數(shù)大型計(jì)算機(jī)的精度)與便捷的使用正式宣判了計(jì)算尺的死刑。

2009 IEEE典禮上展出的6種版本的HP-35

如今,計(jì)算器的輝煌時(shí)代也已經(jīng)成為過(guò)去式。將來(lái),隨著移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,我們是否會(huì)在某一天宣判計(jì)算器的死刑呢?那一天會(huì)在何時(shí)到來(lái)尚不可知,但我認(rèn)為,在未來(lái)一段時(shí)間里,計(jì)算器社區(qū)和計(jì)算器的使用者仍然會(huì)存在,只要這個(gè)群體存在,就會(huì)繼續(xù)消費(fèi)各種計(jì)算器。只是在缺乏第一方支持與缺乏大量開(kāi)發(fā)者提供優(yōu)質(zhì)軟件的情況下,這個(gè)圈子終究會(huì)消失在互聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)實(shí)的角落里,成為那些玩家的共同回憶。

時(shí)過(guò)境遷,但愿你心中的探索信仰永不改變——就如“登月”一樣。

NASA宇航員使用HP-65計(jì)算器,通過(guò)插入紙帶運(yùn)行程序

* 本文系作者投稿,不代表觸樂(lè)網(wǎng)站觀點(diǎn)。

4

作者投稿 九的六次方

跟不上節(jié)奏

查看更多九的六次方的文章
關(guān)閉窗口