Mathematische Inhalte:

Die Taschenrechner von Texas Instruments können mit geeigneten Programmen auf dem PC emuliert werden. Sie erhalten ein genaues Abbild Ihres Taschenrechners auf dem PC und können so bequemer arbeiten. Außerdem bieten gute Emulatoren eine Reihe von Zusatzfunktionen, mit denen sowohl Programmierung als auch Dokumentation stark vereinfacht werden. Das TI Graph-Link-Kabel wird in den meisten Anwendungsbereichen vollkommen ersetzt.

2. Virtual Texas Instruments

2.1. Generelle Funktionsweise von TI-Emulatoren

Sämtliche TI-Emulatoren funktionieren auf dem gleichen Prinzip. Damit sie funktionieren, benötigen Sie das ROM ihres TI-Taschenrechners, welches sozusagen das Betriebssystem des Rechners darstellt. Der Emulator emuliert die Hardware des Taschenrechners, aber er braucht die Software des Taschenrechners, damit er funktioniert. Dieses ROM müssen Sie aus Ihrem TI-Taschenrechner auslesen. Sobald Sie das ROM auf der Festplatte Ihres PC gespeichert haben, kann eine Software, der Emulator, dieses ROM interpretieren.
Mittlerweile sind viele verschiedene Emulatoren für verschiedene Taschenrechner im Umlauf. Am beliebtesten ist der Emulator VTI von Rusty Wagner.

2.2. Rechtliche Situation

Sie müssen das ROM aus Ihrem eigenen TI-83 auslesen. Die Weitergabe von ROMs stellt eine Verletzung des Copyrights dar und ist illegal.

3. Vorteile von Virtual Texas Instruments

Virtual Texas Instruments ist ein GUI gesteuerter Emulator, Sie müssen also keine Tastenkombinationen auswendig lernen. Der Rechner wird mit all seinen Tasten und dem LCD-Display am PC so dargestellt, wie wenn er vor Ihnen liegen würde. Damit VTI läuft, benötigen sie einen Pentium (oder höher) mit Windows 95/98/ME, Windows NT 4.0 oder Windows 2000. Ich möchte nur noch einige Features aufzählen:

• er interpretiert ROMs von TI-82, TI-83, TI-83 Plus, TI-85, TI-86, TI-89, TI-92, TI-92 II, und TI-92 Plus Rechnern;
• verschiedene ROM-Versionen werden automatisch erkannt;
• Es kann zwischen verschiedenen Rechnern hin und her geschaltet werden ohne das Programm neu starten zu müssen;
• Sie können mit Hilfe eines Link-Kabels das Programm mit Ihrem Taschenrechner verbinden und Daten hin- und hersenden;
• Sie können sogar zwei Instanzen des Programmes mit einem virtuellen Kabel verbinden und Dateien hin- und hersenden;
• Alle Änderungen, die sie am ROM vornehmen (zBsp Speichern eines Programmes) werden wie beim richtigen Taschrechner abgespeichert;
• Sie können entweder die Geschwindigkeit des TI-83 emulieren oder die max. Geschwindigkeit des Computers verwenden;
• Sie können Screenshots vom Bildschirm des Emulators machen und als Bitmap BMP speichern (auch in Farbe);
• ein graphischer Debugger ist inkludiert.

 

 
 
 

VTI ist Freeware und im Internet frei erhältlich. Die aktuelle Version ist Virtual TI v2.5 Beta 5. Am besten laden Sie sich das Programm von der Seite des Entwicklers herunter:

http://www.graphicsstudio.net/vtimain.php.

Auf dieser Seite können Sie auch den kompletten Sourcecode des Programmes herunterladen. Alternativ bekommen Sie das Programm auch von

http://www.ticalc.org/programming/emulators/software.html.
 

Wenn Sie VTI aus dem Internet heruntergeladen haben, dann wird die Datei komprimiert sein. Üblicherweise ist VTI in einer ZIP-Datei gepackt. Sie benötigen Winzip um die Datei zu dekomprimieren. Es sind keine weiteren Installationsroutinen mehr nötig um VTI zu starten, es genügt ein Doppelklick auf die Startdatei VTI.EXE.

6. Romdump

6.1. Was ist ein ROM dumper, Verwendung?

Damit Sie Ihr ROM aus Ihrem Taschenrechner auslesen können, benötigen Sie einen sogenannten ROM dumper, eine kostenlose Software, die aus einer EXE-Datei besteht, die auf Ihrem Computer läuft, und einem TI-Programm, welches Sie auf Ihren Taschenrechner senden müssen. Das TI-Programm sendet dann das ROM an Ihren PC, auf dem das ROM dann als Datei abspeichert wird. In der Praxis haben Sie zwei Möglichkeiten. Entweder Sie verwenden den internen ROM dumper von VTI oder Sie verwenden ein speziell dafür programmiertes Programm.

Wenn Sie einen relativen neuen Taschenrechner mit Flash-ROM besitzen, dann können Sie auch das aktuelle ROM-Update von Texas Instruments verwenden, welches Sie sich aus dem Internet herunterladen können. Damit ersparen Sie sich einige Arbeit. Aber bitte bedenken Sie, dass Sie nur die Berechtigung zum Herunterladen und Einsatz des ROMs haben, wenn Sie auch den passenden Rechner dazu besitzen. Alles andere stellt eine Verletzung von Copyright-Gesetzen dar und ist illegal.

6.2.Vorgangsweise

Die Beschreibung, wie man das ROM von TI-Taschenrechnern auslesen kann, ist deshalb problematisch, weil je nach Type des Taschenrechners und installiertem Betriebssystem die Vorgangsweise leicht abweichen kann. Ich beschränke mich daher bei der Beschreibung auf den TI-83.

Mit Hilfe von Virtual Texas Instruments

Diese Methode ist meines Erachtens am schnellsten und einfachsten. Damit sie funktioniert müssen Sie zuerst auf dem TI-83 das Programm AShell installieren. Ashell ist so eine Art Windows Explorer auf dem TI-83, mit dessen Hilfe man sowohl Basic-Programme als auch ASM-Programme effizienter ausführen kann. Aus diesem Grund sind für Spiele wie Tetris oder Mario die AShell oft Voraussetzung. Die AShell zeigt auf der rechten Seite des Displays immer die Größe des gerade selektierten Programmes und die Größe des freien Speichers an. Obwohl die AShell sehr benutzerfreundlich ist, sollten Sie immer daran denken, dass Sie AShell durch Drücken der GRAPH-Taste anstatt wie sonst üblich bei ASM-Programmen mit der CLEAR- oder MODE-Taste verlassen können. Die AShell ist unter der Adresse
http://www.ticalc.org/pub/83/asm/shells/ashell.zip
frei verfügbar.
 

	Nachdem Sie das ZIP-File heruntergeladen haben, müssen Sie das ZIP-File dekomprimieren. Senden Sie dann die TI-83 Programmgruppe ashell.83g an Ihren Taschenrechner. Sie können dazu das Programm Winlink von TI verwenden. Soweit so gut, AShell ist nun auf Ihrem TI-83 installiert.
	Sie können nun VTI durch einen Klick auf VTI.EXE starten. VTI erkennt automatisch, dass Sie Ihr ROM noch nicht ausgelesen haben und startet den ROM-Wizard. Die erste Option ist in unserem Fall gleich die richtige, Sie können mit einem Klick auf Next zum nächsten Schritt wechseln.
	Jetzt können Sie Ihren Taschenrechner auswählen. Wählen Sie TI-83 with AShell. Mit einem Klick auf Next kommen Sie zur Auswahl Ihres Kabels.
	Wählen Sie Ihr Kabel an der richtigen Schnittstelle und klicken Sie auf Next.
	Sobald Sie sich vergewissert haben, dass Ihr Taschenrechner eingeschaltet und richtig mit dem PC verbunden ist, können Sie auf Weiter klicken. Jetzt wird das Programm DUMPROM auf Ihren Taschenrechner übertragen. Gehen Sie bei Ihrem Taschenrechner auf PRGM und wählen Sie das Programm AShell. Wählen Sie das Programm DUMPROM in der zweiten Spalte mit Hilfe der Pfeiltasten aus und drücken Sie ENTER. Jetzt wird das ROM übertragen und von VTI importiert. Jetzt können Sie mit VTI arbeiten. Beim TI-83+ müssen Sie den Befehl Asm(prog DUMPROM) eingeben und mit Enter bestätigen; die Funktion Asm müssen Sie aus dem CATALOG auswählen; prog DUMPROM aid dem PROG-Menü.

Mit Hilfe eines speziellen Romdumpers

Falls das Auslesen des ROMs mit VTI nicht funktioniert, müssen Sie ein spezielles Romdump- Programm aus dem Internet herunterladen. Das für Ihren Rechner passende Programm finden Sie auf

http://www.ticalc.org/programming/emulators/romdump.html.

Wählen Sie hier den für Ihren Rechner passenden Romdumper und laden Sie ihn sich auf die Festplatte. Nachdem Sie ihn heruntergeladen haben, müssen Sie die Dateien mit Hilfe von Winzip entpacken. Bitte beachten Sie die beigefügten Informationen für Ihren Romdumper. Meistens müssen Sie ein Programm auf Ihren Taschenrechner senden. Danach müssen Sie auf Ihrem Computer ein Server-Programm mit einer bestimmten Syntax starten.

Für TI-83 wäre die Syntax: romdump [filename] [size] [COM port]

[filename] der Dateiname unter dem das ROM auf dem Computer gespeichert werden soll

(zB ti83.rom)

[size] die Größe des ROMs, bei TI-83 Rechnern 262144

[COM port] die Schnittstelle, an der Ihr Graph Link angeschlossen ist (zB 1 oder 2)

Nach dem Start des Server-Programmes können Sie nun auf Ihrem TI-Rechner das vorhin gesendete Programm starten. Nun sollte das ROM an den Computer gesendet werden und unter dem angegebenen Dateinamen auf der Festplatte abgespeichert werden.
 
 

7. Arbeiten mit Hilfe von Virtual Texas Instruments

7.1. Bedienung von Virtual Texas Instruments
 
 

Wenn Sie VTI durch Doppelklick auf die Datei VTI.EXE starten, dann haben Sie ein virtuelles Abbild Ihres Taschenrechners auf Ihrem Desktop. Dieses virtuelle Abbild wird durch ein sogenanntes Skin erzeugt.  Leider ist bei der VTI-Distribution noch kein Skin für den TI-92plus integriert, deshalb sehen Sie bei diesem Rechner nur den LCD-Bereich.  Sie haben zwei Möglichkeiten der Zahlen- und Buchstabeneingabe. Sie können entweder die virtuelle Tastatur auf Ihrem VTI verwenden oder mit der PC-Tastatur alphanumerische Zeichen eingeben. Zum Erreichen von spezielleren Menüs würde ich Ihnen empfehlen die virtuelle Tastatur zu benutzen, alternativ können Sie auch mit den Funktionstasten F1-F12 darauf zugreifen. Das Menü mit den Zusatzfunktionen von VTI bekommen Sie durch einen Rechtsklick auf das Programm angezeigt.

8. Zusatzfunktionen

VTI bietet einige Zusatzfunktionen, die der normale Taschenrechner nicht kann.

8.1. Screenshots

Eine meiner persönlichen Lieblingsfunktionen ist das Anfertigen von Screenshots. Für Dokumentationszwecke ist es oftmals nötig Screenshots vom Display des Taschenrechners zu machen. Mit Hilfe der TI-Graph-Link Software war das immer schon möglich. Allerdings wird das Anfertigen von Screenshots mit dem VTI bedeutend vereinfacht und es gibt die Möglichkeit auch Farbbilder anzufertigen.

Dazu müssen Sie nur das Menü mit der rechten Maustaste zu öffnen. Dort finden Sie den Punkt Take Screenshot. Angeboten wird die Funktion ein Schwarz/Weiß-Bild oder ein Farbbild des Displays anzufertigen. Dieses Bild kann entweder auf der Festplatte als Bitmap (BMP) oder direkt in die Zwischenablage (Clipboard) gespeichert werden. Darüberhinaus können Sie ein Calculator Image, also das Abbild des gesamten Rechners samt Tastatur anfertigen und entweder auf Festplatte oder in der Zwischenablage speichern.

8.2. Übertragen von Files an den VTI

Wahrscheinlich können Sie es schon kaum mehr erwarten auch Programme auf dem VTI zu testen. Auch hier kann ich nur Positives berichten. Sie können sowohl BASIC-Programme als auch ASM-Programme auf dem VTI so wie auf dem richtigen Taschenrechner ausführen.
Um die Programmdatei an den VTI zu senden haben Sie zwei Möglichkeiten. Die schnellere Möglichkeit ist *.83?-Dateien einfach über Drag&Drop aus dem Windows-Explorer auf den VTI zu ziehen und schon werden die Dateien gesendet und sind unter PRGM verfügbar. Wenn Ihnen das zu kompliziert ist, können Sie auch im Menü Send file to VTI anwählen. Es wird Ihnen dann ein Dialogfeld angezeigt, in dem Sie ihre Programmdateien auswählen können.

8.3. Übertragung zum Taschenrechner und Speichern auf der Festplatte

Wenn Sie Programme auf dem VTI getestet haben, dann müssen Sie diese nicht umständlich über ein spezielles Programm an Ihren Taschenrechner senden, sondern können dies gleich direkt aus dem Emulator heraus machen. Damit dies funktioniert, müssen Sie zuerst Ihr Linkkabel aktivieren. Öffnen Sie dazu das Menü mit der rechten Maustaste und wählen Sie den Punkt Enable Cable Link Es öffnet sich ein Untermenü, in dem Sie Ihr Kabel auf Ihrem Anschluß auswählen können.
Der Rest funktioniert völlig identisch, wie wenn Sie Daten zwischen zwei Taschenrechnern austauschen würden. Schließen Sie Ihren Taschenrechner an das Graph-Link-Kabel an und setzen Sie ihn in den Receive-Modus. Auf dem virtuellen Gegenstück können Sie dann die Programme an den Taschenrechner senden.
Ein besonderes Feature ist das sogenannte Virtual Link. Sie haben damit die Möglichkeit VTI zweimal auf Ihrem Taschenrechner zu starten. Wählen Sie dann unter Enable Cable Link den Punkt Virtual aus. Jetzt können Sie zwischen Ihren beiden virtuellen Taschenrechner auf dem Bildschirm Daten verschicken. Wenn Sie unter Enable Cable Link den Punkt None ausgewählt haben, dann öffnet sich beim Versenden von Daten automatisch ein Dialogfeld, in dem Sie einen Dateinamen eingeben können und Ihre Daten auf die Festplatte abspeichern können.

8.4.Aktuelle Betriebsumgebung speichern/laden

Damit Programme, andere Daten und Einstellungen, die Sie auf dem VTI gemacht haben, nicht verloren gehen, muss die aktuelle Betriebsumgebung gespeichert werden. Beim Beenden von VTI passiert dies im Normalfall automatisch. Sollten Sie dies aus irgendeinem Grund verhindern wollen müssen Sie zum Beenden im Menü explizit den Punkt Exit without saving state anwählen. Wenn Sie ein Backup Ihres aktuellen Systems anfertigen möchten, können Sie diesen Vorgang auch manuell durchführen. Öffnen Sie dazu das Menü mit der rechten Maustaste und wählen Sie den Punkt Save state image. Sie können dann einen Dateinamen für die gespeicherte Betriebsumgebung angeben und haben hiermit sozusagen ein Backup Ihres VTI auf der Festplatte angelegt. Dieses Backup können Sie jederzeit über den Punkt Load State Image wieder in den VTI laden.

8.5. Bei Fehler in gesicherten Zustand bringen

Wenn Sie Experimente auf Ihrem VTI durchführen (zB mit ASM-Programmen), kann es durchaus vorkommen, dass der VTI abstürzt. Bei Ihrem Taschenrechner müssten Sie jetzt die Batterien entfernen, damit der Speicher wieder gelöscht wird. Beim VTI müssen Sie einfach nur den Punkt Revert to saved state anwählen. Dadurch wird der VTI auf die zuletzt gespeicherte Betriebsumgebung zurückgesetzt und sollte dann wieder tadellos funktionieren.

8.6. Volle Leistung des Computers nützen

Emulatoren bieten sehr oft den Vorteil Instruktionen schneller ausführen zu können als auf dem Originalprozessor. Dies funktioniert auch mit VTI und ist vor allem bei der Untersuchung von komplizierteren Graphen oder bei der Durchführung von komplizierteren Berechnungen von großem Vorteil. Standardmäßig wird aber die Geschwindigkeit der Emulation der Geschwindigkeit des TI angenähert. Um diese Restriktion zu lösen müssen Sie ganz einfach im Menü unter Emulation options den Haken vor Restrict to actual speed durch einen Klick entfernen.

8.7. Einstellung für Größe und Qualität des LCD Displays einstellen

Unter dem Punkt Emulation options können Sie auch die Größe von VTI einstellen. Entweder Normal, Large oder Fullscreen View. Hier können sie auch die Refresh-Geschwindigkeit für die LCD-Darstellung verändern. Je höher die Update Geschwindigkeit, desto besser natürlich die Qualität.

8.8. Eigene Skins definieren

Sie haben wahrscheinlich schon bemerkt wie stark VTI konfigurierbar ist. Sie können sich sogar Ihre eigene Tastatur zusammenstellen bzw. die Tastatur Ihres Rechners auf Ihre Bedürfnisse anpassen! Im Installationsorder von VTI finden sie eine EXE-Datei mit dem Namen Skin. Sowohl der Entwurf eines neuen Skins als auch die Bearbeitung eines bereits installierten Skins ist ohne weiteres möglich. Die Bedienung ist sehr einfach gestaltet und sollte sich eigentlich von selbst erklären. Wichtig ist nur zu erklären, dass die Skins unter der Dateiendung *.skn abgespeichert werden und die bereits definierten Skins sich im Installationsverzeichnis befinden.

9. Emulatoren

9.1. Beschreibung von Emulatoren im Allgemeinen

Ganz fachmännisch ausgedrückt emuliert ein System ein anderes, wenn es sich genau so verhält wie ein anderes. Allerdings muss eine Emulation nicht gleich schnell laufen wie das Ursprungssystem. Man kann eine Emulation also als Ersatz für ein System verwenden, eine Simulation würde man im Gegensatz dazu verwenden um ein System nur zu analysieren oder Vorhersagen zu treffen.
Etwas spezifischer auf den Computer bzw. auf Software umgelegt ist ein Emulator nichts anderes als eine Software, die die Instruktionen für einen Prozessortyp in Instruktionen verwandelt, welche der PC ausführen kann.

9.2. Vorteile von Emulatoren

Emulatoren sind in vielen Fällen vorteilhafter als das Ursprungssystem, weil Sie schneller als auf dem ursprünglichen Prozessor ablaufen können (ein PC hat mehr Systemressourcen zur Verfügung als der TI-83). Mit Hilfe von Emulatoren kann auch der Code, welcher vom Prozessor ausgeführt wird, detailliert dargestellt werden, was besonders praktisch für Entwickler ist.

9.3. Weitere Einsatzmöglichkeiten

Die Einsatzmöglichkeiten von Emulatoren sind sehr vielseitig. So wurden zum Beispiel bereits Emulatoren entwickelt, welche die Instruktionen von Videospiel-Prozessoren (Nintendo, Sega, Gameboy) interpretieren können. Damit ist es also möglich Nintendo-Videospiele auf dem PC ablaufen zu lassen.
Jeder Linuxfreak wird wahrscheinlich den Emulator wine kennen, welcher Programme vom Microsoft Betriebssystem Windows ausführen kann. Dieser Emulator wandelt sämtliche API-Aufrufe von Windows in für Linux verständliche Aufrufe um. Aber nicht nur Windows kann unter Linux emuliert werden, sondern unter Windows kann auch das Betriebssystem MacOS ausgeführt werden, laut Hersteller Emulators Inc. kann sich die Geschwindigkeit mit den meisten Power-PCs messen.

10. Fazit und Schluß

Sie sehen also, wie leicht man die Vorzüge des PCs für die Emulation der TI-Rechner einsetzen kann. Auch wenn Sie die TI-Rechner nicht zum Debuggen Ihrer Anwendungen verwenden möchten, ist er auf alle Fälle ein einmaliger Ersatz für den Windows Taschenrechner Calc. Ich wünsche Ihnen auf alle Fälle noch viel Spaß beim Experimentieren und Probieren.

Von Christian Sporer ist in der Aussendung 16 der Artikel "Schuldtilgung mit EXCEL-VBA" erschienen. Er wird im Mai 2001 an der BHAK Schwaz maturieren.