Texas Instruments TI-99/4A
Hersteller	Vereinigte Staaten Texas Instruments (TI)
Typ	Heimcomputer
Veröffentlichung	Vereinigte Staaten 1981 (Juni)[1][2][3] Deutschland 1981 (Juni)[4]
Produktionsende	Vereinigte Staaten 1983 (28. Oktober)[5][6][7] Europa 1983 (28. Oktober)[5][6][7]
Neupreis	Vereinigte Staaten 525 US$ (1981)[2] Deutschland 1.490 DM (1981)[8]
Prozessor	16-Bit-TMS9900 16-Bit-Datenbus 3 MHz Taktfrequenz
Arbeitsspeicher	16 KB DRAM (max. 48 KB) 256 Bytes SRAM (Scratchpad)
Grafik	8-Bit-TMS9918A (NTSC) 8-Bit-TMS9928A (SECAM) 8-Bit-TMS9929A (PAL) max. 256 × 196 Pixel max. 40 × 24 Zeichen max. 15 Farben max. 32 Sprites
Sound	8-Bit-TMS9919 3 Tongeneratoren 1 Rauschgenerator
Datenträger	Steckmodule (max. 30 KB) Kompaktkassetten 5¼-Zoll-Disketten (SS, SD)
Betriebssystem	TI-BASIC-Interpreter (primär) GPL-Interpreter (sekundär)
Vorgänger	TI-99/4 (1979)
Nachfolger	TI-99/2 (keine Serienreife) TI-99/8 (keine Serienreife)

Beim Texas Instruments TI-99/4A (kurz TI-99/4A, umgangssprachlich „Neunundneunziger“) handelt es sich um einen Heimcomputer des US-amerikanischen Technologiekonzerns und zu Beginn der 1980er Jahre weltweit führenden Halbleiterherstellers Texas Instruments (TI). Der mit einem für damalige Verhältnisse sehr leistungsstarken 16-Bit-Hauptprozessor, Spezialbausteinen für die Bild- und Tonausgabe, 16 Kilobyte Arbeitsspeicher (RAM) sowie 26 Kilobyte Festwertspeicher (ROM) ausgestattete Rechner wurde im Juni 1981 auf der Summer Consumer Electronics Show in Chicago erstmals der Weltöffentlichkeit vorgestellt. Wie fast alle zeitgenössischen Heimcomputer verfügt auch der TI-99/4A über einen herstellereigenen Dialekt der Interpretersprache BASIC, mit dessen Hilfe der Rechner bedient und programmiert werden kann.

Gegenüber seinem Vorgängermodell TI-99/4 – dem ersten in Serie hergestellten 16-Bit-Heimcomputer – zeichnet sich der TI-99/4A vor allem durch verbesserte Grafikfähigkeiten wie Farbausgabe und das Vorhandensein von Sprites, eine komfortablere Tastatur und einen günstigeren Preis aus. Der mit diesen Leistungsmerkmalen intensiv beworbene Rechner war bei seiner Markteinführung 1981 in Nordamerika für 525 US$ erhältlich, in Deutschland kurz darauf für 1.490 DM.

Die zunehmende Konkurrenz durch Hersteller wie Commodore, Atari und Sinclair, eine verfehlte Vermarktungsstrategie und überdurchschnittlich hohe Produktionskosten führten jedoch bald zu großen finanziellen Verlusten beim Hersteller. Daraufhin verkündete TI am 28. Oktober 1983 seinen Rückzug vom Heimcomputermarkt und stellte die Produktion des TI-99/4A ein. Lagerabverkäufe mit eingerechnet, wurden weltweit insgesamt etwa 2,8 bis 3 Millionen Geräte verkauft. Die besondere technikgeschichtliche Relevanz des TI-99/4A leitet sich aus seinem bei Erscheinen vergleichsweise niedrigem Preis ab, der einen 16-Bit-Rechner erstmals auch für die Mehrheit der Privatanwender erschwinglich machte.

Das Vorgängermodell TI-99/4 wurde bereits Ende 1979 zur Serienreife gebracht, konnte aber erst Anfang 1980 in größeren Stückzahlen geliefert werden.^[9][10] Zudem war der TI-99/4 nicht zum Anschluss an die damals in jedem Haushalt vorhandenen Fernseher geeignet, da TI die restriktiven US-amerikanischen Auflagen zur Funkentstörung von HF-Modulatoren nicht zu erfüllen in der Lage war. Der daraufhin von TI nur im Paket mit einem teuren Zenith-Farbmonitor ^[11][12] verkaufte Rechner blieb mit einem Paketpreis von 1.150 US$ in Nordamerika^[13][14] und 2.700 DM in Westdeutschand^[15] für die meisten Privatanwender unerschwinglich.^[16]

Darüber hinaus verfügt der Rechner über technische Mängel, die die Umsetzung größerer Projekte deutlich erschweren. Hierzu zählt insbesondere die schwergängige, für die Eingabe größerer Datenmengen ungeeignete und nicht alle Standardzeichen umfassende Kaugummitastatur.^[2][10][17] Hinzu kommt eine Einschränkung der Textdarstellung auf lediglich Großbuchstaben, was den TI-99/4 für Textverarbeitungszwecke nahezu unbrauchbar macht.^[10] Weitere Produktionsverzögerungen und ein Ende 1980 lediglich 30 Titel umfassendes Softwareangebot^[18] machten den Rechner - begleitet von schlechten Kritiken der Fachpresse - für viele potentielle Käufer wenig interessant.^[10]

Aufgrund der resultierenden nur schleppenden Verkäufe ging TI dazu über, den Rechner auch einzeln zum deutlich geringeren Preis von 600 US$^[12] bzw. 1.500 DM^[15] anzubieten - ohne Erfolg, der TI-99/4 blieb ein Ladenhüter.^[19][20] Die Verantwortlichen bei TI veranlassten daraufhin ab Herbst 1980 eine gründliche Überarbeitung und Weiterentwicklung zum TI-99/4A, um Boden im Heimcomputermarkt gutmachen und Verluste durch den TI-99/4 ausgleichen zu können.^[2][21]

Peter Bonfield, Leiter der Abteilung für Unterhaltungselektronik, schlug vor, den von TI stammenden 16-Bit-Hauptprozessor TMS9900 aus dem Vorgängermodell durch die weit verbreitete und im Ankauf 11 US$ billigere 8-Bit-CPU Z80 von Zilog zu ersetzen.^[22] Diese Idee wurde jedoch von Geschäftsführer Mark Shepperd abgelehnt, der nicht auf die technisch rückständige CPU eines Fremdherstellers zurückgreifen wollte.^[2][22] Außerdem erhoffte sich die Halbleiterabteilung von TI beim Verkauf des in der Produktion lediglich 2,25 US$ teuren TMS9900 große Gewinne, die innerhalb des Konzerns bleiben würden.^[22] Im November 1980 wurde Bonfield durch Don Bynum ersetzt, der die technische Leitung der Überarbeitung des TI-99/4 (Codename „Ranger“) übernahm und am TMS9900 festhielt.^[21][22][23]

Weitgehend unverändert blieben auch der Soundchip, der I/O-Baustein sowie die Rechnerarchitektur.^[21] Um die Produktionskosten auf 340 US$ zu reduzieren, wurden allerdings höher integrierte Schaltkreise verwendet.^[21][23] Der entscheidende Unterschied zum Urmodell besteht indessen in Verbesserungen am Grafikchip, die einen zusätzlichen Grafikmodus, Kleinbuchstaben und den Betrieb mit SECAM- bzw. PAL-Fernsehern ermöglichen.^[15] Im Gegensatz zum Vorgänger konnte das neue Modell von Anfang an so auch auf Märkten außerhalb Nordamerikas angeboten werden.^[4] Der in der US-Version des neuen Rechners verbaute Grafikchip erhielt die Bezeichnung TMS9918A, wobei das angehängte „A“ für engl. „advanced“ (deut. „erweitert“) steht. Derselbe Buchstabe wurde kurzerhand der Modellbezeichnung des TI-99/4 hinzugefügt, als nach einem geeigneten Namen für das Nachfolgemodell gesucht wurde.^[24]

Im Gegensatz zum Vorgängermodell verzichtete das Entwicklerteam beim TI-99/4A auf Lautsprecher und Mikrofonanschluss. Der Expansionsport wurde zwecks Erweiterung seiner Funktionalität modifiziert.^[3] Der umfangreiche Festspeicher wurde durch das Weglassen der Taschenrechnerfunktion Equation Calculator um 5 KB abgespeckt.^[25] Auch der Arbeitsspeicher wurde um 256 Bytes verkleinert, was bei umfangreicheren Programmen zu Problemen führen kann.^[25] Dafür besaß die Konsole nun eine Schreibmaschinentastatur, die um eine Funktionstaste sowie eine Autowiederholungsfunktion erweitert worden war.^[3][9][25] Zusätzlich gab TI die Entwicklung neuer Peripheriegeräte in Auftrag.^[2] Der TI-99/4A gelangte nach erfolgreichem Durchlaufen der Strahlenschutztests im Sommer 1981 zur Marktreife.^[21][26]

Anders als die weltweit erfolgreichen Heimcomputer von Commodore und Atari, die meist in den Billiglohnländern Südostasiens hergestellt wurden, blieb eine nennenswerte Verbreitung des in den texanischen Städten Lubbock, Abilene und Austin, im niederländischen Almelo sowie italienischen Rieti gefertigten TI-99/4A auf Nordamerika, Großbritannien, Deutschland, Frankreich, Italien und die Niederlande beschränkt. TI verfügte bei Markteinführung über bereits etablierte Vertriebsstrukturen in den Vereinigten Staaten und der TI-99/4A war sowohl in firmeneigenen Filialen als auch selbständigen Fachgeschäften, Kaufhäusern und Supermärkten erhältlich.^[27] Alternativ konnte der Rechner über den Versandhandel direkt ab Werk bezogen werden.

Für einen TI-99/4A mussten die Zwischenhändler im Sommer 1981 ca. 340 US$ bezahlen, während der tatsächliche Verkaufspreis mit 550 US$ anfänglich etwas höher ausfiel als die unverbindliche Preisempfehlung von 525 US$.^[21] Vertriebsleiter William J. Turner veranlasste auf der Grundlage optimistischer Verkaufsprognosen eine Absenkung des Listenpreis auf zunächst 450 US$, dann 375 US$.^[28] Der Entwicklungsabteilung gelang unterdessen durch eine erneute Verringerung der Chipanzahl eine Verminderung der Produktionskosten, sodass die Gewinnmarge auf einem stabilen Niveau von 40 % pro Konsole verblieb.^[28] Zu diesem frühen Zeitpunkt wurden wöchentlich knapp 8.000 Einheiten hergestellt.^[28]

Im Februar 1982 nahm TI den TI-99/4A wegen schadhafter Netzteile vorübergehend vom Markt.^[29] Dem Konzern entstanden daraus finanzielle Schäden in Höhe von 50 Millionen US$.^[28] Marketingchef Turner schaltete daraufhin eine erfolgreiche Werbekampagne mit dem Slogan „TI's Home Computer. This is the one“, für die der bekannte Komiker Bill Cosby verpflichtet wurde.^[2][30] Außerdem wurde der Verkaufspreis auf 300 US$ gesenkt.^[30] Der im August zum Direktor der Abteilung für Unterhaltungselektronik beförderte Turner entschied überdies, in einen offenen Preiskrieg mit dem Hauptkonkurrenten Commodore und dessen Heimcomputer VC20 einzutreten.^[30] Turner hoffte dabei zurecht auf Großbestellungen der wichtigsten Handelsketten wie J.C. Penney, Sears Roebuck, K-Mart oder Toys “R” Us.^[31] Rabatte von 100 US$ verringerten den effektiven Verkaufspreis am 1. September 1982 auf unter 200 US$ und nährten das Gerücht, TI sitze auf Lagerbeständen von bis zu 50.000 unverkauften Einheiten.^[32][33]

Turners aggressive Marketingstrategie führte im weiteren Jahresverlauf zu einer Vergrößerung der Nachfrage, die Produktionsspitzen von bis zu 5.000 Einheiten pro Tag nach sich zog.^[7] Die Monatsproduktion belief sich in den beiden letzten Quartalen auf ca. 150.000 Einheiten, während das Vertriebsnetz nunmehr 12.000 Verkaufsstellen umfasste.^[30] Auf jeden verkauften VC20 kamen zu diesem Zeitpunkt drei Exemplare des technisch überlegenen TI-99/4A.^[30] Eine weitere Verringerung der Produktionskosten gelang allerdings nicht, weshalb die Gewinne pro verkauftem Rechner um 50 % zurückgingen.^[30][34] Insgesamt wurden 1982 rund 500.000 Exemplare abgesetzt.^[35] Der Umsatz der Abteilung für Unterhaltungselektronik wuchs auf 200 Millionen US$ und hatte sich damit innerhalb kurzer Zeit verzehnfacht.^[30] Mit 575.000 Usern galt der TI-99/4A zum Jahreswechsel 1982/83 als weitverbreitetster Heimcomputer in den Vereinigten Staaten mit einem Marktanteil von rund 35 %.^{[30][36][37][38]} In Europa konnte dieser Erfolg jedoch nicht wiederholt werden. Bis Ende 1983 gelang es TI aber immerhin, in Deutschland einen Marktanteil von 8 % zu erobern.^[39]

Rund 30.000 Einheiten wurden im Januar 1983 pro Woche abgesetzt.^[40] Das Vertriebsnetzwerk wurde weiter ausgebaut und die Bestellungen der Händler blieben im ersten Quartal auf hohem Niveau.^[35] Im April 1983 erreichte die Anzahl der verkauften Einheiten die Millionengrenze.^[35][41] Wolfgang Glöckle von der deutschen TI-Niederlassung gab daraufhin in einem Interview an, der Konzern habe nunmehr „den Durchbruch des Home-Computers auch in Deutschland geschafft.“^[42]

Insbesondere mit dem Commodore 64 (C64), aber auch dem Sinclair ZX Spectrum und der Atari-XL-Serie erwuchs dem TI-99/4A ab Sommer 1982 neue Konkurrenz. Um mit dem leistungsstärkeren C64 gleichzuziehen, erwog TI die Entwicklung eines überarbeiteten TI-99/4A mit 64 KB Arbeitsspeicher und CP/M-Fähigkeit.^[43][44] Nach dem Rücktritt von Chefentwickler Bynum im April 1983 wurden diese Pläne jedoch fallengelassen.^[35] Obwohl die Herstellungskosten zu diesem Zeitpunkt bei 125 US$^[45] lagen, senkte TI mit Blick auf den nur noch 99 US$ teuren VC20 den Preis für den TI-99/4A im Juni 1983 auf 150 US$^[35][46] bzw. 550 DM.^[15]

Die Produktion lief unterdessen weiterhin auf Hochtouren. Die Verkaufsprognosen Turners sollten sich jedoch als illusorisch erweisen. Ab April 1983 wurden immer größere Stückzahlen von den Vertriebsstellen im ganzen Land an die Konzernzentrale zurückgeschickt, da sie sich als unverkäuflich herausgestellt hatten.^[47] Turner wurde daraufhin seines Postens enthoben und im Mai durch J. Fred Bucy ersetzt, der eine neue Werbekampagne mit Zuschnitt auf den Bildungsmarkt schaltete.^[47] Jerry Junkins übernahm die Vertriebsleitung und schloss sofort mehrere Produktionsstätten, ordnete eine erneute Überarbeitung der Elektronik an und reduzierte den Verkaufspreis auf 99 US$.^[47] Aus der Überarbeitung ging im August 1983 schließlich die beige Version des TI-99/4A hervor.^[48][49] Diese letzte Modellversion besaß nur noch 35 statt der zuvor üblichen 42 ICs sowie ein Netzteil mit verbessertem Wärmemanagement. Sie erhielt den inoffiziellen Namenszusatz „QI“ für engl. „quality improved“.^[50] Das änderte aber nichts an der nachlassenden Attraktivität des Rechners. Die Kunden wendeten sich zunehmend dem C64 zu.^[47] Bereits im Juli hatte TI die Markteinführung des für das untere Marktsegment konzipierten TI-99/2 abgesagt.^[30][40][51] Auf Geheiß Bucys wurde auch die Entwicklung des als Nachfolger des TI-99/4A gedachten TI-99/8 (Codename „Armadillo“) eingestellt, als im Herbst Gerüchte um einen Einstieg von IBM und Apple ins Heimcomputergeschäft aufkamen.^[47][52][53]

Schon im Sommer 1983 belief sich der Schuldenstand der Abteilung für Unterhaltungselektronik auf 119 Millionen US$.^[47] Bis zum Jahresende stieg dieser Betrag auf fast 223 Millionen US$ an.^[54] Da der Preiskrieg mit Commodore den ganzen Konzern in die Insolvenz zu treiben drohte, gab die Konzernleitung am 28. Oktober den Rückzug vom Heimcomputermarkt bekannt. Um das Firmenimage nicht zu beschädigen, wurde der Kundendienst aber noch über längere Zeit hinweg aufrechterhalten und die Produktion neuer Software angekündigt.^[6][55]

Zum Weihnachtsgeschäft 1983 erfolgte noch einmal eine Preissenkung auf 50 US$, was vorübergehend den Verkaufserfolg des C64 schmälerte.^[56] In Großbritannien fiel der Preis auf 100 £ und damit auf das Niveau des Billigrechners Sinclair ZX Spectrum 16K.^[57] In Deutschland sank der Preis bis September auf 475 DM.^[58] Um zusätzliche Kaufanreize zu schaffen, verlängerte TI ab Oktober die Garantie auf Neugeräte von sechs Monaten auf ein ganzes Jahr.^[59] Anfang November kostete der Rechner nur noch 398 DM bei weiter stark fallender Tendenz, was Vobis-Geschäftsführer Theo Lieven zu dem Kommentar veranlasste, „billiger und besser“ könne „man nicht in die Computertechnik einsteigen.“^[60] In den letzten beiden Monaten des Jahres 1983 wurden ca. 150.000 Einheiten verkauft.^[61] Pro verkauftem Rechner machten die Texaner dabei einen Verlust von nicht weniger als 50 US$.^[29][62] Im Januar 1984 erreichte die Zahl der insgesamt verkauften Exemplare die Marke von 2,5 Millionen.^[63]

Mit Beginn des Jahres 1984 setzte sich der Ausverkauf des TI-99/4A mit unverminderter Geschwindigkeit fort. In Deutschland stürzte der Preis bis auf 150 DM.^[64] Während in den Vereinigten Staaten die Warenlager von TI sowie diversen Drittanbietern noch reichlich Peripheriegeräte, Zubehör und Software aufwiesen, kam es auf dem vergleichsweise kleinen deutschen Markt schon bald zu Versorgungsengpässen.^[65] Am 28. März stellte TI den Vertrieb jeglicher mit dem TI-99/4A verbundener Produkte offiziell ein. Die noch übrigen Lagerbestände wurden vom Versandhaus Triton aus San Francisco übernommen.^[66] Die zu Schleuderpreisen erfolgenden Lagerabverkäufe, die teilweise über das Jahr 1984 hinausgingen, brachten die Gesamtzahl der verkauften Einheiten in die Nähe der Drei-Millionen-Grenze.^{[9][67][68][69]} Mit dieser Verkaufszahl gilt der TI-99/4A als erster 16-Bit-Mikrocomputer, der eine nennenswerte Verbreitung unter Privatanwendern fand.^[70]

Preisentwicklung

Land	6/1981	8/1981	10/1982	1/1983	2/1983	4/1983	5/1983	9/1983	1/1984
Vereinigte Staaten	525,00 US$[24]	399,00 US$[24]	299,95 US$[71]	299,95 US$[49]	249,95 US$[49]	225,00 US$[49]	149,95 US$[49]	100,00 US$[49]	49,95 US$[63]
Deutschland	1.490,00 DM[8]	-	-	-	-	-	550,00 DM[15]	475,00 DM[58]	150,00 DM[64]

Die Elektronik des TI-99/4A besteht im Wesentlichen aus einem Hauptprozessor, mehreren Spezialbausteinen, einem Arbeitsspeicher sowie einem Festspeicher. Diese Systemkomponenten sind auf einer Hauptplatine befestigt und über die Leiterbahnen des Systembusses miteinander verbunden. Von einigen Speicherchips abgesehen stammen sämtliche elektronischen Baugruppen aus hauseigener Produktion.^[48] Das entspricht der damaligen Firmenphilosophie von TI, die sich auf den bei der Entwicklung und dem Vertrieb von Taschenrechnern gemachten Erfahrungen gründete.^[23] Außerdem zählen Gehäuse, Tastatur, Schnittstellen und Netzteil zur Hardware des Rechners.

Mit dem TMS9900 verfügt der TI-99/4A über einen komplexen 16-Bit-Hauptprozessor mit DIP-Gehäuse und 64 Anschlusspins, der als ‚Quantensprung‘ in der Geschichte der Mikroelektronik gilt.^[7] Der 1976 zur Serienreife gebrachte TMS9900 gehört zur zweiten Generation der von TI entwickelten Mikroprozessoren und löste die erfolgreichen 4-Bit-Mikroprozessoren wie etwa den TMS1000 ab.^[7][72][73]

Der mit NMOS-Technologie ausgestattete TMS9900 kann Taktfrequenzen von bis zu 3,3 MHz verkraften. Im TI-99/4A läuft er aber aus Gründen der Synchronisation mit dem Grafikchip nur auf 3 MHz.^[58] Generiert wird diese Taktfrequenz vom Taktbaustein TIM9904^[74], der mit einem externen Schwingquarz verbunden ist und mit vier phasenverschobenen Taktsignalen arbeitet.^[75] Diese werden über Transistor-Transistor-Logik erzeugt und ermöglichen eine Arbeitsgeschwindigkeit von 3 MIPS.^[76]

Der TMS9900 verfügt über einen Befehlssatz von 72 Instruktionen inklusive Multiplikation und Division. Dazu zählt auch der damals ungewöhnliche X-Sprungbefehl, der bereits eine rein softwarebasierte, schrittweise Fehlersuche (engl. „Single-Step-Debugging“) erlaubte.^[77] Für Datentransfers und Speicherzugriffe besitzt die CPU außerdem separate 16-Bit-Busstrukturen, die über Speicherdirektzugriff sowie Memory Mapping das Verwalten eines Adressraums von 64 KB erlauben.^[78] Darüber hinaus verwendet der TMS9900 drei interne 16-Bit-Register: einen Programmzähler (PC), ein Statusregister (ST) sowie einen „Workspace Pointer“ (WP), der den Rechner prinzipiell sogar zum Mehrprogrammbetrieb (engl. „Multitasking“) befähigt.^[79]

Der WP stellt insofern eine Besonderheit dar, als seine Inhalte nicht auf der CPU selbst, sondern extern in einem besonderen Bereich des Arbeitsspeichers abgelegt werden, der als Workspace bzw. CPU-RAM bezeichnet wird. Das CPU-RAM gestattet die Verwendung einer hohen Zahl von Registern, zwischen denen ohne Datenverlust hin- und hergesprungen werden kann. Das erleichtert die Verarbeitung von Interrupts sowie den schnellen Kontextwechsel zwischen verschiedenen Registersätzen, also z. B. zwischen diversen Unterprogrammen.^[79] Erkauft wird dies allerdings mit einer geringfügigen Geschwindigkeitseinbuße, da beim Zugriff auf das CPU-RAM zunächst die entsprechende Speicheradresse vom WP übermittelt sowie ein Schreib/Lese-Befehl vollzogen werden muss.^[80]

Der 8-Bit-Grafikchip des TI-99/4A existiert in drei Varianten: Während die Versionen TMS9918A und TMS9928A auf das 525-Zeilen-Format des NTSC- bzw. SECAM-Standards ausgerichtet sind, ist der TMS9929A auf das 625-Zeilen-Format der PAL-Norm zugeschnitten.^[81] Zum Betrieb mit PAL-Fersehern ist jedoch die Verwendung eines zusätzlichen HF-Modulators vonnöten. Der TMS9918A erreicht eine Maximalauflösung von 256 × 192 Pixeln, verfügt über eine Palette von 15 Farben (plus Transparenz) und ist in der Lage, bis zu 32 Sprites gleichzeitig darzustellen.^[82] Aufgrund dieser hohen Zahl an Sprites und seiner Fähigkeit zur Kollisionserkennung gehörte der TMS9918A damals zu den leistungsfähigsten Grafikchips.^[83] Die Größe und Auflösung der Sprites, für die zusätzlicher Speicherplatz benötigt wird, kann dabei variieren. Nativ möglich sind 8 × 8, 16 × 16 und 32 × 32 Bildpunkte in monochromer Darstellung.^[84] Durch geschicktes Übereinanderlegen mehrerer Sprites in unterschiedlichen Farben sind aber auch mehrfarbige Sprites generierbar.^[85]

Der mit 40 Anschlusspins ausgestattete Grafikchip erzeugt nicht nur das Videosignal, sondern verwaltet auch den für Speicherung, Abruf und Aktualisierung der Bildschirmdaten benötigten Grafikspeicher von bis zu 16 KB RAM. Dazu zählt auch der für die bis zu 256 Schriftzeichen bzw. Blockgrafiken des frei programmierbaren Zeichensatzes benötigte Speicherplatz. Da für den Grafikspeicher ein Teil des Arbeitsspeichers verwendet wird, hängt die Größe des zur Verfügung stehenden Programmspeichers vom verwendeten Grafikmodus ab.

• Im Textmodus sind 40 × 24 Zeichen mit einer Größe von 6 × 8 Pixeln darstellbar.^[58] Für Hintergrund und Text kann jeweils eine Farbe gewählt werden. Sprites sind nicht möglich.^[86] Für den Textmodus werden rund 3 KB an Grafikspeicher benötigt.^[82]

• Im Vielfarbenmodus ist die Darstellung aller 15 Farben und die Verwendung von Sprites, nicht aber von Text möglich.^[81][87] Der Bildschirm wird dabei in 32 × 24, also 768 Areale aufgeteilt, die bei freier Farbenwahl jeweils aus vier 4 × 4 Pixel großen Blöcken bestehen.^[86] Der Vielfarbenmodus belegt bis zu 1.728 Bytes als Grafikspeicher.^[86]

• Im text- und spritefähigen Graphics-I-Modus wird ein Bild in Maximalauflösung generiert, wobei der Bildschirm wieder in 32 × 24, also 768 Areale mit einer Größe von 8 × 8 Pixeln aufgeteilt wird, die wahlweise mit Schriftzeichen oder Blockgrafiken gefüllt werden und zwei Farben annehmen können. Dafür werden bis zu 2.848 Bytes an Grafikspeicher benötigt.^[88] Dieser Grafikmodus ist der einzige, der in TI BASIC programmiert werden kann.^[87]

• Im text- und spritefähigen Graphics-II-Modus wird der Bildschirm bei maximaler Auflösung in drei Teile mit jeweils 256 Arealen unterteilt. Jedes Bildschirmdrittel verfügt über einen eigenen frei programmierbaren Zeichensatz mit bis zu 256 Schriftzeichen, sodass bei Bedarf jedes der 8 × 8 Pixel großen 768 Areale individuell als Bitmapgrafik programmiert werden kann.^[87][88] Jede Zeile eines Areals kann dabei zwei unterschiedliche Farben annehmen.^[88] Es können also alle 15 Farben innerhalb eines Areals verwendet werden.^[87] Das beansprucht bis zu 12 KB an Grafikspeicher.^[88]

Der TMS9919^[89] stellt den für die Tonausgabe zuständigen 8-Bit-Soundchip des TI-99/4A dar. Der auch als „Complex Sound Generator“ bezeichnete TMS9919 verfügt über drei Tongeneratoren und einen Rauschgenerator, die jeweils individuell programmierbar sind und gleichzeitig vier Töne bzw. Geräusche auf 16 unterschiedlichen Lautstärkeniveaus hervorbringen können.^[58][90] Die Abstände zwischen den jeweils wählbaren Lautstärkepegeln liegen bei 2 dB, die maximale Lautstärke beträgt 28 dB.^[90]

Die drei Tongeneratoren arbeiten mit Rechteckschwingungen, während der Rauschgenerator sowohl periodisches als auch weißes Rauschen produzieren kann.^[90] Die Tongeneratoren sind in der Lage, hörbare Töne aus einem Spektrum von fünf Oktaven zu erzeugen, während der Rauschgenerator Frequenzen zwischen 110 Hz und 44 kHz zu generieren vermag.^[91] Der TMS9919 besitzt 16 Anschlussstifte und verwendet die DIN-Buchse auf der Rückseite für die Übermittlung des Audiosignals an den Lautsprecher des angeschlossenen Ausgabegerätes.

Beim TMS9901 handelt es sich um einen multifunktionalen I/O-Baustein mit 22 Anschlusspins, der die CPU bei der Verarbeitung von Ein- und Ausgabeoperationen unterstützt, etwa bei Eingaben über die Tastatur, der Verwendung von externen Speichergeräten oder Joysticks. Ausgelesene Daten können über Speicherdirektzugriff unmittelbar an die Stellen des Arbeitsspeichers weitergeleitet werden, wo sie gerade benötigt werden. Intern verfügt der TMS9901 über einen Prioritätsscheduler, einen Codierer, eine Echtzeituhr, ein Steuerwerk für die Kommunikation mit dem Steuerbus und drei Puffer für die Zwischenspeicherung von Daten.^[92]

Der TI-99/4A verfügt über acht 1-Bit-DRAM-Chips des Typs TMS4116 mit 16 Anschlusspins und einer Speicherkapazität von jeweils 2 KB, die den Arbeitsspeicher bilden.^[93] Hinzu kommen zwei im Englischen als „Scratchpad RAMs“ bezeichnete 8-Bit-SRAM-Chips mit jeweils 128 Byte Speichervolumen und 24 Anschlusspins, die als CPU-RAM dienen. Diese auf Deutsch als „Notizblockspeicher“^[94] bezeichneten SRAM-Chips von Motorola erlauben sehr hohe Zugriffsgeschwindigkeiten und gelten daher als Schnellspeicher.^{[95][96][97][98]}

Der TI-99/4A besitzt außerdem drei ausschließlich von TI produzierte 8-Bit-GROM-Chips (engl. „Graphics Read-Only Memories“) mit einem Volumen von jeweils 6 KB und 16 Anschlusspins. Ihre Nur-Lese-Speicher dienen primär zur Aufnahme von Unterprogrammen, die in der sog. „Graphics Programming Language“ (GPL) geschrieben sind. Außerdem enthalten die GROM-Chips einen Adresszeiger und werden nicht über Speicherdirektzugriff, sondern über bestimmte CPU-Adressen seriell ausgelesen, weshalb die sie relativ langsam sind.^[99] Zusätzlich verfügt der Rechner über zwei 16-Bit-ROM-Chips mit einem Speichervermögen von jeweils 4 KB und 24 Anschlusspins, die u. a. den Betriebssystemkern (engl. „System Monitor“) sowie den GPL-Interpreter enthalten.^[100]

Die 64 KB Adressraum sind in acht Blöcke mit jeweils 8 KB unterteilt, die vom Betriebssystem für unterschiedliche, vorabdefinierte Aufgabenbereiche reserviert sind.^[101] Das Gerätetreiber-ROM ist insofern für damalige Verhältnisse ungewöhnlich, als es die Verwendung von Peripheriegeräten ohne Inanspruchnahme des Arbeitsspeichers oder Veränderungen am Rechner gestattet.^[102]

Die Rechnerarchitektur des TI-99/4A unterscheidet sich wesentlich von der anderer früher Heimcomputer und verbindet Elemente einer klassischen 8-Bit-Architektur mit typischen Eigenschaften einer im Heimcomputerbereich damals noch nicht üblichen 16-Bit-Architektur. Im Einzelnen besteht der Systembus, über den der Hauptprozessor mit seiner technischen Umgebung kommuniziert, aus einem Datenbus, einem Adressbus und einem Steuerbus.

Nur ein kleiner Teil der Systemkomponenten ist über einen bidirektionalen 16-Bit-Datenbus direkt mit dem Hauptprozessor verbunden. Namentlich sind dies die beiden parallel arbeitenden Scratchpad-SRAM-Chips^[103] sowie die beiden ROM-Chips.^[104] Ein Multiplexer sorgt dafür, dass die Kapazität des Datenbusses jenseits dieses Kernbereichs von 16 auf 8 Bit reduziert wird, sodass alle 8-Bit-Systemkomponenten wie Grafikchip, Soundchip oder GROM-Chips von der CPU mit der entsprechenden Wortbreite angesteuert werden können.^[104] Das erfordert allerdings eine zeitraubende Mehrfachnutzung der vorhandenen Datenleitungen.

Des Weiteren sind alle über den Expansionsport angeschlossenen Peripheriegeräte für den Hauptprozessor nur über den langsameren 8-Bit-Bereich des Datenbusses erreichbar. Dasselbe gilt für den Modulschacht.^[104] Hinzu kommt eine weitere Einschränkung bei den DRAM-Chips: Auf die gerade nicht für Videosignal und Bildwiederholung verwendeten Bereiche des Arbeitsspeichers kann die CPU bei der Ausführung von Programmen in TI BASIC oder Maschinensprache nur auf dem Umweg über den 8-Bit-Grafikchip zurückgreifen.^[104][105] Damit geht ein weiterer Teil der an sich der Konkurrenz überlegenen Rechenleistung des TMS9900 gleich wieder verloren.

Der Adressbus überträgt unidirektional Speicheradressen zwischen Hauptprozessor und Speicherchips, da diese darüber informiert werden müssen, welche Speicherzelle als nächste ausgelesen oder beschrieben werden soll. Zu diesem Zweck legt die CPU die gewünschte Adresse als Binärmuster auf dem Adressbus ab und überträgt diese dann. Grundsätzlich arbeitet der Adressbus mit der von 8-Bit-Architekturen gewohnten Busbreite von 16 Bit. In Abhängigkeit von ihrem Speichervolumen werden die Speicherbausteine aber mit variabler Wortbreite vom Adressbus angesteuert. Den beiden 16-Bit-ROM-Chips etwa genügen 12 Bit, da damit ihre gesamte Kapazität von 4 KB abgedeckt ist. Für die 256 Bytes der beiden Scratchpad-SRAM-Chips reichen gar acht Leiterbahnen.^[104]

Dem Modulschacht stehen 13 Bit zur Verfügung, sodass vom Rechner aus Steckmodule mit einem Adressraum von 8 KB verwaltet werden können. Dieser zusätzliche Speicher kann wahlweise von ROM- oder RAM-Chips geliefert werden, nicht aber von GROM-Chips, deren Speicher von einem eigenen Baustein auf der Steckmodulplatine verwaltet wird. Dagegen wird der Expansionsport mit vollen 16 Bit angesteuert, um neben den max. 48 KB Arbeitsspeicher zusätzlich Peripheriegeräte mit bis zu 16 KB Gerätetreiber-ROM verwalten zu können. Eine weitere Besonderheit besteht darin, dass die drei GROM-Chips nicht über eigene Leiterbahnen mit dem Adressbus verbunden sind, obwohl es sich um Speicherchips handelt. Stattdessen ist ein Adressdecoder eingangsseitig mit den sechs höherwertigen Bits des Adressbusses verknüpft. Der Adressdecoder hat die Aufgabe, über Chipselect-Signale den GROM-Chips sowie den beiden Koprozessoren für Grafik und Sound mitzuteilen, wer an den gerade anlaufenden Speicheroperationen teilnimmt.^[104]

Das Entwicklerteam von TI bezeichnete den unidirektionalen Steuerbus des TI-99/4A als „Communications Register Unit“ (CRU).^[104] Dabei handelt es sich um ein synchrones 1-Bit-Schieberegister, das der CPU die Steuerung sowohl interner als auch externer Systemkomponenten über serielle Datenübertragung ermöglicht.^[106] Zu diesem Zweck werden Steuerinformationen Bit für Bit an die entsprechenden Systemkomponenten gesendet, etwa um zu regeln, in welcher Richtung Daten auf den Leiterbahnen des Datenbusses verschoben werden. Neben der Lese-Schreib-Steuerung werden auch Interrupts und Buszugriffe vom Steuerbus aus geregelt. Mit Hilfe der Statusleitung können einzelne Statusbits an jede einzelne Systemkomponente gesendet werden, um deren Betriebsbereitschaft zu überprüfen.^[104] Systemkomponenten können auf diese Weise auch aktiviert oder deaktiviert werden.^[106] Darüber hinaus ist die CRU mit der Aufgabe betraut, Operationen der einzelnen Systemkomponenten und Peripheriegeräte miteinander zu synchronisieren, was über Halte-, Unterbrechungs- und Quittungssignale bewerkstelligt wird.^[107]

Der TMS9900 besitzt drei eigens für die Verwendung der CRU konstruierte Leiterbahnen mit eigenen Anschlusspins: CRUIN zum Auslesen von Speicherzellen, CRUOUT zum Versenden von Daten sowie CRUCLK zum Einschreiben von Daten. Zusätzlich werden noch zwölf Leiterbahnen des Adressbusses für den Steuerbus in Anspruch genommen.^[108]

Die Urversion des TI-99/4A besitzt ein rechteckiges Kunststoffgehäuse, das auf der Oberseite mit gebürstetem Aluminium verkleidet ist. Zur Kühlung der Elektronik sind Lüftungsschlitze ins Gehäuse eingelassen. Außerdem besitzt der Rechner einen Hauptschalter, eine Statusanzeige sowie einen Schacht zur Aufnahme von Steckmodulen. Eine Resettaste ist nicht vorhanden.^[58] Der Rechner wiegt 2,3 kg ohne Netzteil und misst 25,9 cm × 38,1 cm × 7,1 cm (Länge × Breite × Höhe).^{[58][109][110]}

Die mechanische QWERTY-Schreibmaschinentastatur des TI-99/4A weist 48 alphanumerischen Tasten sowie ein Layout auf, das weit von heutigen Standards entfernt ist.^[15][58] Eine Version mit deutscher Tastaturbelegung gibt es nicht. Die Tasten des Hauptblocks sind in fünf Reihen angeordnet. Lediglich eine Funktionstaste, die rechts neben der Leertaste zu finden ist, gehört zur Ausstattung. Abgesehen von der sehr breiten Leertaste und der rechten Shifttaste besitzen alle weiteren Sondertasten, wie etwa die Control- oder die Entertaste, dieselbe Größe wie die einfachen alphanumerischen Tasten. Ein Ziffernblock zur Eingabe größerer Zahlenmengen fehlt ebenso wie eine Tabulatortaste im Hauptblock. Dafür wartet der Rechner mit einer feststellbaren Umschaltsperre auf.^[111]

Die Funktionstaste dient nicht den heute üblichen Funktionen wie Hilfe, Suchen oder Löschen, sondern ebenso wie die Controltaste der Mehrfachbelegung einzelner Tasten. Während die Buchstabentasten meist doppelt belegt sind, weisen die numerischen Tasten fast alle sogar Dreifachbelegungen auf.^[15] Um die Bedienung zu erleichtern, sind die Mehrfachbelegungen auf einer Tastaturschablone oberhalb des Tastenfeldes verzeichnet.^[112] Die wichtigsten, zur Texteingabe benötigten Editierfunktionen sowie einige häufig verwendete Befehle des TI BASIC lassen sich durch gleichzeitiges Betätigen der Funktionstaste und bestimmter Zifferntasten aktivieren. Die Pfeiltasten sind insofern ungewöhnlich, als sie nicht in einem abgesetzten Cursorblock liegen, sondern ebenfalls nur über doppelbelegte Buchstabentasten im Hauptblock aktivierbar sind.^[111] Über einen 15-poligen Pfostenstecker und ein entsprechendes Kabelbündel ist die Tastatur mit der Hauptplatine verbunden.

Der TI-99/4A verfügt über sechs Schnittstellen. Auf der linken Seite befindet sich eine neunpolige Sub-D-Buchse, mit deren Hilfe Joysticks, Paddles oder vergleichbare digitale Steuergeräte angeschlossen werden können. Trotz ihrer äußerlichen Ähnlichkeit ist die Belegung der neun Pole jedoch nicht mit dem damals von den Atari-Joysticks gesetzten Standard kompatibel. Im Gegensatz zu den meisten Heimcomputern gibt es nur einen Joystickanschluss. Auf der rechten Seite befindet sich der Expansionsport. Dabei handelt es sich um einen ins Gehäuse eingelassenen Platinenstecker mit 44 Kontakten, der im unbenutzten Zustand mit einem Schutzdeckel versiegelt wird. Der Expansionsport ist mit einer parallelen V.24- bzw. RS-232-Schnittstelle ausgestattet und ermöglicht eine direkte Verbindung mit dem Systembus.^[58] So lassen sich Diskettenlaufwerke, Drucker und Modems, aber auch Speichererweiterungen usw. an den Rechner anschließen.^[58]

Auf der Rückseite findet sich links eine weitere neunpolige Sub-D-Buchse, die auf den Anschluss handelsüblicher Kassettenrekorder ausgerichtet ist. Rechts neben dem Kassettenport befindet sich ein vierpoliger Anschluss für das Netzteil. Auf der rechten Seite weist der Rechner eine fünfpolige (NTSC) bzw. sechspolige DIN-Buchse (PAL/SECAM) auf. Mittels dieser Buchse kann der Rechner mit einem Monitor, über einen zusätzlichen HF-Modulator aber auch mit einem Fernsehgerät betrieben werden.^[15] Das Audiosignal wird ebenfalls über die DIN-Buchse ausgegeben. Der Modulschacht weist achtzehn Kontakte auf, die zur Aufnahme der in den Steckmodulen verwendeten Platinenstecker gedacht sind.

Alle ursprünglich für das Vorgängermodell entworfenen Erweiterungen, die sog. „Sidecars“ (deut. „Seitenwagen“), lassen sich auch mit dem TI-99/4A betreiben. Texas Instruments entwickelte jedoch einige neue Peripheriegeräte gezielt für den TI-99/4A. Weitere Anbieter waren Navarone, CorComp, Triton, Axiom, Millers Graphics, Horizon, ISC, Myarc sowie Boxcar Peripherals.^[113][114]

Die Sidecars stellten sich als unpraktisch heraus, da sie viel Platz auf dem Schreibtisch wegnahmen und überdies Kabelsalat produzierten. Als Alternative entwickelte TI das Peripheral Expansion System (PES) mit der Typennummer PHP1200. Dabei handelt es sich um ein rechteckiges Metallgehäuse, das mit eigener Stromversorgung, Ventilator, acht Steckplätzen für diverse Erweiterungskarten, einem Schacht für die Unterbringung von bis zu zwei 5¼-Zoll-Diskettenlaufwerken einfacher Bauhöhe sowie einer mitgelieferten Schnittstellenkarte zur Herstellung einer Verbindung mit dem Basisrechner ausgestattet ist.^[15] Das PES kam im Januar 1982 in zwei fast identischen, hundertprozentig kompatiblen Versionen auf den Markt.^[115] Für den europäischen Markt und die dort üblichen Spannungen wurden eigene Varianten produziert; die deutsche Version war im September 1983 im Paket mit dem TI-99/4A für 1.500 DM erhältlich.^[116] Insgesamt wurden 250.000 Exemplare des rund 250 US$ teuren PES abgesetzt.^[63][117]

Die damals in dieser Form neuartigen Erweiterungskarten besitzen solide Metall- bzw. Kunststoffgehäuse nebst Statusanzeige und verfügen auf der Unterseite über einen 30-poligen Platinenstecker, über den die Verbindung mit dem PES hergestellt wird. Sie funktionieren ähnlich unkompliziert wie heutige Plug-and-Play-Karten und können ohne vorherige Treiberinstallation sofort nach dem Einstecken verwendet werden. Die folgende Auflistung liefert eine Übersicht der von TI produzierten Erweiterungen:^[118]

• PHP1220 RS-232 Interface (RS-232-Schnittstellenkarte)
• PHP1240 Disk Controller (Laufwerksteuerungskarte)
• PHP1250 Disk Memory Drive (5¼-Zoll-Diskettenlaufwerk)
• PHP1260 32 Kilobyte Memory Expansion (32-KB-RAM-Speicherkarte)
• PHP1270 P-Code Version 4.0 (P-Code-Interpreterkarte)
• PHP1280 Pascal Development System (P-Code-Interpreterkarte plus UCSD-Pascal-Softwarepaket)

Die RS-232-Schnittstellenkarte verfügt sowohl über eine parallele als auch eine serielle Schnittstelle auf der Rückseite. In Verbindung mit entsprechender Software erlaubt diese 174,95 US$^[117] teure Erweiterungskarte es, den TI-99/4A mit anderen Rechnern über ein Modem zu vernetzen und Daten über die Telefonleitung auszutauschen. Dabei sind über die serielle RS232-Schnittstelle Symbolraten von 110, 300, 600, 1.200, 2.400, 4.800 und 9.600 Bd möglich.^[119]

Auch der Anschluss von Druckern, Plottern und Terminals ist machbar. Über die parallele Schnittstelle können Daten mit 8-Bit-Wortbreite gleichzeitig gesendet und empfangen werden.^[120] Die serielle Schnittstelle besitzt einen 25-poligen Anschluss für RS232C-kompatible Peripheriegeräte, während die parallele Schnittstelle einen 16-poligen Anschluss verwendet und für eine Verwendung mit Nadeldruckern ausgelegt ist. Durch Verwendung eines speziellen Kabels kann die parallele Schnittstelle in eine serielle umgewandelt werden.^[121] Bis zu zwei Schnittstellenkarten lassen sich zusammen mit dem PES verwenden. Die Schnittstellen lassen sich über spezielle TI-BASIC-Befehle programmieren.^[122]

Bei der Laufwerksteuerungskarte handelt es sich um eine Steuereinheit, die bis zu drei 5¼-Zoll-Diskettenlaufwerke verwalten kann. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Schreib-Lese-Köpfe aller angeschlossenen Laufwerke an die richtige Position auf der gerade verwendeten Diskette zu dirigieren. Darüber hinaus verwaltet die Steuereinheit das Inhaltsverzeichnis der Diskette, indem alle Dateien mit einem Index versehen werden.^[123] Dazu werden die Sektoren 0 und 1 der ersten Spur auf der Diskette verwendet.^[124]

Die Laufwerksteuerungskarte muss den achten Steckplatz des PES belegen, der sich direkt neben dem Laufwerksschacht befindet.^[125] Sie verfügt auf der Rückseite über einen 34-poligen Anschluss und wird über ein entsprechendes Kabel mit dem Diskettenlaufwerk verbunden. Weitere zwei Laufwerke können im Daisy-Chain-Verfahren an das erste Diskettenlaufwerk angeschlossen werden.^[126] Für eine Laufwerksteuerungskarte, zu deren Lieferumfang auch das für die Inbetriebnahme unverzichtbare Steckmodul mit dem Disk Manager gehörte, mussten rund 300 US$ investiert werden.^[117]

Das rund 400 US$^[117] teure 5¼-Zoll-Diskettenlaufwerk besitzt auf der Vorderseite ein Disketteneinschubfach nebst Klappverschluss sowie eine Statusanzeige. Auf der Rückseite befindet sich ein Kabel zwecks Anschluss an die interne Stromversorgung des PES sowie ein weiteres 34-poliges Kabel für die Verbindung mit der Laufwerksteuerungskarte.^[127]

Das Laufwerk verwendet den Floppy-Disk-Controller FD1771 von Western Digital und besitzt einen magnetischen Schreib-Lese-Kopf mit einer mittleren Zugriffszeit von 463 ms. Es gestattet das Abspeichern eines Datenvolumens von bis zu 89 KB auf einer Diskettenseite (engl. „Single Sided“) mit 40 Spuren in einfacher Dichte (engl. „Single Density“) bei variabler Sektorengröße.^[15]

Die 32-KB-RAM-Speicherkarte weist acht 1-Bit-DRAM-Chips mit 16 Anschlusspins und einer Kapazität von jeweils 4 KB auf. Die meist von der Firma Mostek stammenden DRAM-Chips vergrößern den frei programmierbaren Arbeitsspeicher des TI-99/4A auf insgesamt 48 KB RAM. Damit erreicht der Rechner in Bezug auf die Speicherkapazität seine volle Ausbaustufe.^[58]

Der zusätzliche Arbeitsspeicher ist mit dem Datenbus über acht Datenleitungen verbunden. Wie beim in die Konsole fest eingebauten Arbeitsspeicher auch, können Daten also nur mit 8-Bit-Wortbreite in die Speicherzellen der Erweiterungskarte eingeschrieben oder dort ausgelesen werden. Die Speicherkarte besitzt zwecks Hardwarefehlerlokalisierung eine eingebaute Selbsttestfunktion und wird zur Inbetriebnahme einfach in einen der Steckplätze des PES eingesteckt, bevor die Konsole eingeschaltet wird. Der Neupreis lag bei 300 US$.^[128]

TI brachte die P-Code-Interpreterkarte heraus, mit deren Hilfe die Compiler-Hochsprache UCSD-Pascal auf dem TI-99/4A betrieben werden kann.^[15][129] Sie enthält einen komfortablen P-Code-Interpreter, der für andere Systeme entwickelte UCSD-Pascal-Software verarbeiten kann. Die Karte kann nur in Verbindung mit einem Diskettenlaufwerk oder Kassettenrekorder sowie einer 32-KB-RAM-Speichererweiterung betrieben werden.^{[15][130][131]} Auf der Rückseite besitzt die Karte einen Schalter, mit dessen Hilfe sie vor dem Einschalten des Rechners aktiviert werden kann.^[132] Bei aktivierter Karte wird nach dem Einschalten zunächst der P-Code-Interpreter initialisiert, was 30-60 Sekunden dauert.^[133] Dann springt der Rechner automatisch in den Befehlsmodus des P-Code-Interpreters.^[129]

In Ergänzung zur P-Code-Interpreterkarte wurde das Pascal Development System für 499,95 US$ auf den Markt gebracht.^[130] Es besteht aus folgenden Komponenten:

• PHD5063 UCSD Pascal Compiler (überführt in Pascal geschriebene Programme in Pseudocode, der dann vom P-Code-Interpreter in Maschinensprache übersetzt wird)^{[15][130][131]}
• PHD5064 UCSD Pascal System Assembler/Linker (Softwarepaket mit Programmierumgebung für Assemblersprache und Linker)^[131]
• PHD5065 UCSD Pascal System Editor/Filer/Utilities (Softwarepaket mit 40-Zeichen-Texteditor, modernem Diskettenbetriebssystem inklusive Zeitstempeln sowie Hilfsprogrammen)^[130]

Der TI-99/4A konnte mit handelsüblichen Kassettenrekordern betrieben werden, TI brachte aber trotzdem einen speziell auf den Rechner zugeschnittenen Programmrekorder heraus.^[134] Das Gerät mit der Typennummer PHP2700 verfügt über alle üblichen Eigenschaften eines Kassettenrekorders, ist aber für zusätzlich für den Gebrauch als Speichergerät optimiert. Der Preis lag bei 70 US$.^[135]

Der Programmrekorder wurde in zwei Varianten angeboten, die an das Design der beiden Versionen des TI-99/4A angepasst sind. Er verfügt neben Tasten für Aufnahme, Abspielen, Rückwärts- und Vorwärtsspulen, Anhalten und Auswerfen über zwei Drehregler für Lautstärke und Klang, einen eingebauten Lautsprecher, ein serienmäßiges Mikrofon sowie eine Pausetaste. Darüber hinaus ist der Programmrekorder mit einem Zählwerk ausgestattet und besitzt drei Anschlüsse, über die eine Verbindung mit der Konsole hergestellt werden kann. Die Stromversorgung erfolgt intern über vier Babyzellen mit jeweils 1,5 V oder extern über das Stromnetz.^[136]

Das Gerät war für seine Zuverlässigkeit, aber auch seine Langsamkeit bekannt. Beide Eigenschaften ergeben sich aus dem Aufzeichnungsverfahren: Sämtliche Datensätze werden gleich zweimal aufgenommen und überdies Checksummenbytes verwendet. Zum Einlesen der Daten werden vom Timer des TMS9901 die genauen Längen der Halbwellen des Audiosignals vermessen und in für den Computer verständlichen Binärcode übertragen. Eine lange Halbwelle bedeutet dabei eine Null, zwei kurze Halbwellen stehen dagegen für eine Eins.

Im Gegensatz zu den damals vorherrschenden Speichermedien wie Kompaktkassette oder Diskette entfallen bei den Steckmodulen die lästigen Ladezeiten, da ihre rechteckigen Kunststoffgehäuse Festspeicher mit der gewünschten Software enthalten. Allerdings können die Steckmodule im Gegensatz zu Kassetten oder Disketten nicht kopiert und meist nicht beschrieben werden.^[137] Aufgrund der relativ hohen Produktionskosten von ca. 6 US$ pro Einheit waren die Steckmodule überdies relativ teuer.^[21]

Die Steckmodulplatinen besitzen einen Platinenstecker mit 18 Kontakten und enthalten meist einen 6-KB-GROM-Chip, der im Gegensatz zur herkömmlichen Praxis nicht in den vergleichsweise kleinen Arbeitsspeicher des TI-99/4A kopiert, sondern als zusätzliche Speicherbank verwendet wird.^[138] Die sog. „Multimodule“ besitzen mehrere GROM-Chips mit weiteren Programmen, zwischen denen gewählt werden kann, sowie einen Controller, der zur Verwaltung des zusätzlichen GROM-Speichers eingesetzt wird und den Adressbus ersetzt. Insgesamt können bis zu 30 KB GROM hinzugefügt werden, weshalb sich auf den Steckmodulplatinen fünf Steckplätze befinden.^[15][109] Darüber hinaus besteht die Möglichkeit des Hinzufügens von bis zu 8 KB EPROM bzw. RAM, die direkt mit dem Adressbus verbunden sind und vom Rechner aus verwaltet werden. Manche Drittanbieter von Steckmodulen bevorzugten die EPROMs, da für die GROM-Chips teure Softwarelizenzen von TI erworben werden mussten.

TI produzierte eigens für den TI-99/4A einen 10-Zoll-Farbmonitor mit einer Maximalauflösung von 720 × 300 Pixeln, der an das Design des PES angepasst war. Der TI Color Monitor mit der Typennummer PHA4100A verfügt über eine eigene Stromversorgung sowie zahlreiche Regler, etwa zur Einstellung von Farbintensität, Kontrast oder Helligkeit. Das Gerät wurde in jeweils eigenen Versionen für die Standards NTSC, PAL und SECAM hergestellt.^[139] Es kostete rund 400 US$.^[140]

TI entwickelte 1981 ein Sprachmodul (engl. „Solid State Speech Synthesizer“), das den TI-99/4A bei einem Preis von rund 100 US$ mit der Fähigkeit zur künstlichen Sprachausgabe ausstattet.^[141] Diese war eine Spezialität von TI und steckte damals noch in den Kinderschuhen.^[39] Im Sprachmodul verbaut ist ein 8-Bit-Sprachchip des Typs TMS5200, der zur zweiten Generation der von TI entwickelten Spezialchips für Sprachsynthese gehört und einen internen Zwischenspeicher für Sprachdaten sowie 4-Bit-Steuerbusstrukturen besitzt.^[142] Daneben verfügt das Sprachmodul über speziell entwickelte Sprach-ROM-Chips, die hochkomprimierte Sprachdateien enthalten.^[102] Diese setzen sich aus immer wieder abrufbaren und somit speichersparenden digitalen Repräsentationen stimmhafter wie stimmloser Phoneme zusammen und können vom Sprachchip über direkten seriellen Zugriff eingelesen werden. Der Sprachchip simuliert dabei ein Filtermodell des Vokaltraktes, und speist dieses mit den eingelesenen Daten. Der Output dieses Filtermodells durchläuft dann einen Digital-Analog-Umsetzer, um eine synthetische Wellenform zu generieren, die abschließend als Audiosignal verwendet und an die Tonausgabe des Rechners weitergeleitet wird.^[143] Dieses Verfahren wurde von den TI-Entwicklern als „Linear Predictive Coding“ bezeichnet.^[144] Die Sprach-ROM-Chips verfügen zudem über 373 vorprogrammierte Wörter, die vom TI BASIC aus direkt abrufbar sind und zu einfachen Sätzen miteinander kombiniert werden können.^[145]

Einige Arcadespiele wie Parsec machen von den Fähigkeiten des Sprachmoduls Gebrauch, um eine realistische Spielatmosphäre zu schaffen.^[146]

TI brachte für ca. 750 US$ einen Schwarzweiß-Matrixdrucker namens TI Impact Printer mit der Typennummer PHP2500 auf den Markt.^[147] Dabei handelt es sich eigentlich um einen Standarddrucker des Typs Epson MX80, der das TI-Firmenlogo trägt.^[148] Das Gerät beherrscht vier Schrifttypen und druckt wahlweise 40, 66, 80 oder 132 Zeichen pro Zeile bei einer Druckgeschwindigkeit von 80 Zeichen pro Sekunde. Grafiken können in vier unterschiedlichen Auflösungen zu Papier gebracht werden. Auf der Oberseite finden sich Bedientasten für Blattvorschub, Zeilenvorschub und Direktdruck. Auf der Rückseite weist das Gerät eine serielle RS-232- sowie eine parallele Schnittstelle auf.^[149]

TI produzierte duale Joysticks mit der Typennummer PHP1100 für den TI-99/4A, die ohne Adapter an keinen anderen Rechner angeschlossen werden konnten. Diese Steuergeräte besitzen jeweils einen Steuerknüppel mit acht möglichen Einstellungen und einen breiten Feuerknopf. Sie kosteten rund 35 US$.^[150]

Für die Datenfernübertragung entwickelte TI eigens ein als Akustikkoppler ausgeführtes Modem, das Daten mit einer Geschwindigkeit von 300 Bd übertragen kann. Das Modem mit der Typennummer PHP1600 besitzt einen Stromanschluss und zwei Schiebeschalter zum Ein-/Ausschalten, Initialisieren des Testlaufs sowie Einstellen der Datenübermittlungsweise. Möglich sind Wechselbetrieb (engl. „Half-duplex“) sowie Gegenbetrieb (engl. „Full-duplex“). Zum Betrieb muss über die RS-232-Schnittstelle eine Verbindung zum Rechner hergestellt werden.^[151] Ein TI Telephone Coupler kostete seinerzeit ca. 200 US$.^[141]

Der Festspeicher des TI-99/4A enthält die gesamte zum Betrieb unabdingbare Systemsoftware, weshalb nach dem Einschalten kein Booten notwendig ist. Für den TI-99/4A war ein recht umfangreiches Angebot an Programmiersprachen, Anwendungssoftware, Lernsoftware und Computerspielen erhältlich, das Ende 1983 über 800 Titel umfasste, von denen rund 700 von Lizenznehmern stammten.^[152] Da nur ungefähr jeder zehnte Besitzer des TI-99/4A das teure PES erwarb, wurde die große Mehrheit der Software auf Steckmodulen veröffentlicht, die den Basisrechner mit zusätzlicher Speicherkapazität ausstatten und meist von TI selbst vertrieben wurden. Nach Produktionseinstellung wurden noch einige Jahre lang neue Spiele für den Rechner veröffentlicht.

Die Konfiguration der Hardware des TI-99/4A sowie des eingebauten TI BASIC übernimmt das aus dem für die Daten-, Geräte- und Prozessverwaltung verantwortlichen Betriebssystemkern sowie zahlreichen Systemroutinen bestehende Betriebssystem.^[153] Dazu zählen die Poweruproutine sowie verschiedene mathematische Funktionen auf den GROM-Chips.^[154] Die ROM-Chips enthalten die Systemroutinen zur Ausführung von Interrupts (etwa für Bildschirmaufbau, Tastaturabfrage und Betrieb von Peripheriegeräten), zur Steuerung des Kassettenports sowie verschiedene Hilfsroutinen (etwa zur Berechnung und Rundung von Fließkommazahlen).^[155] Nach Inbetriebnahme des Rechners setzt die Poweruproutine diverse Zeiger, konfiguriert den Kassettenrekorder-Gerätetreiber und sucht alle intern wie extern verfügbaren GROM-Bausteine, um daraus den Startbildschirm nebst Startmenü zu erstellen.^[154]

Um den TI-99/4A mit 5¼-Zoll-Diskettenlaufwerken betreiben zu können, wurde das nicht zum Lieferumfang der Diskettenlaufwerke gehörende Diskettenbetriebssystem Disk Manager entwickelt. Es befindet sich auf einem eigenen Steckmodul und musste zusätzlich mit einem Floppy-Disk-Controller erworben werden, der eine gleichzeitige Verwendung von bis zu drei Diskettenlaufwerken zulässt.^[15][156]

Disk Manager erlaubt es, Disketten zu formatieren sowie Programmdateien zu speichern, zu löschen, zu kopieren und umzubenennen.^[157] Programmdateien können mit einem Schreibschutz versehen und Hardwaretests der Diskettenlaufwerke zwecks Lokalisierung eventueller Fehlfunktionen durchgeführt werden.^[158] Außerdem lassen sich bis zu 127 Programmdateien auf einer Diskettenseite unterbringen.^[109] Eine spätere Version, die im März 1983 unter dem Titel Disk Manager 2 herausgebracht wurde, gestattete erstmals die Verwendung beider Diskettenseiten ohne Umdrehen des Speicherträgers. TI selbst bot allerdings kein entsprechendes Laufwerk mit zwei Schreib-Lese-Köpfen an, sodass die Anwender des TI-99/4A auf Drittanbieter angewiesen blieben.^[159]

TI BASIC fungiert sowohl als Benutzerschnittstelle als auch als Programmierumgebung und verfügt über 82 Befehle, Anweisungen, Funktionen und Variablen.^[160] Wird es im Startmenü angewählt, erscheint auf dem Bildschirm die Einschaltmeldung TI BASIC READY sowie der auf Eingaben wartende Prompt des Befehlsmodus (engl. „Command Mode“). Daneben kennt TI BASIC noch den Programmiermodus (engl. „Edit Mode“) sowie den Programmausführungsmodus (engl. „Run Mode“).

Durch Betätigen der Entertaste wird der Interpreter zur Ausführung von Befehlen veranlasst. Der Programmiermodus lässt sich durch Verwendung von Zeilennummern am Anfang der Kommandozeile aktivieren. Mit Hilfe der Pfeiltasten kann der Cursor an jede beliebige Stelle des Bildschirms manövriert werden. Die Programmausführung wird durch Eingabe des RUN-Befehls eingeleitet. Laufende Programme können durch Drücken der Breaktaste angehalten werden. Der Rechner befindet sich dann wieder im Befehlsmodus. Verlassen werden kann TI BASIC entweder durch den QUIT-Befehl, der den Programmspeicher unwiederbringlich löscht, oder den BYE-Befehl, der das spätere Wiederaufrufen von Programmspeicherinhalten gestattet.^[161] Beide Befehle führen den Anwender wieder zum Startbildschirm.

TI-BASIC-Programme können nur in den nicht als Grafikspeicher genutzten Bereichen des Arbeitsspeichers abgelegt werden. Der Kern des TI-BASIC-Interpreters liegt im ROM-Speicherbereich von $18C8 bis $1C9A.^[162] Außerdem enthalten die ROM-Chips eine Sprungtabelle für die in den GROM-Chips befindlichen TI-BASIC-Routinen.^[104][163] Zusammen besitzen Interpreter und Routinen ein Speichervolumen von 14 KB ROM.^[109]

Bei der Graphics Programming Language (GPL) handelt es sich um eine von TI entwickelte und urheberrechtlich geschützte höhere Anweisungssprache, die über einen speziellen Puffer direkten Zugriff auf den Grafikspeicher ermöglicht. Komfortabler als Assemblersprache, aber deutlich umständlicher als TI BASIC, verwendet GPL viele Kommandos, die mit dem Befehlssatz des TMS9900 identisch sind. Als „sehr prozessornahe Zwischensprache“^[99] ist GPL erheblich schneller bei der Ausführung von Programmen als der TI-BASIC-Interpreter. Allerdings kommt diese Eigenschaft in der Praxis kaum zum Tragen, da GPL nicht als Benutzerschnittstelle vorgesehen ist und der Rechner ausschließlich mit über Kommandozeilen eingegebenen BASIC- oder Maschinensprachebefehlen bedient werden kann.

Die GPL-Routinen besitzen ein Volumen von 12 KB. Trotz seiner Prozessornähe kann der GPL-Code nicht unmittelbar vom TMS9900 ausgeführt werden, sondern nur mittels des eingebauten GPL-Interpreters, der den ROM-Speicherbereich von $0024 bis $08FF belegt.^[164] Die Grenzen zwischen GPL- und TI-BASIC-Interpreter sind fließend, da einzelne GPL-Kommandos wie etwa PARSE, CONT oder RTNB nur für den BASIC-Interpreter, nicht aber den Hauptprozessor verständlich sind.^[164] Da TI BASIC ausschließlich im GPL-Code programmiert ist und BASIC-Programme vor der Ausführung mit hohem Zeitaufwand sowohl vom TI-BASIC- als auch vom GPL-Interpreter verarbeitet werden müssen, ist der BASIC-Dialekt des TI-99/4A im Vergleich zu anderen Heimcomputern eher langsam.^[165]

Schon kurz nach Markteinführung des TI-99/4A erkannte TI die Langsamkeit des doppelt interpretierten TI BASIC als Problem. Noch im Sommer 1981 wurde daher die BASIC-Erweiterung TI Extended BASIC herausgebracht.^[117] In Deutschland war sie erst ab 1984 erhältlich und wurde in Lizenz von der Firma Mechatronic in Sindelfingen vertrieben.^[166]

Das weitgehend abwärtskompatible TI Extended BASIC wartet mit einer Reihe zusätzlicher Fähigkeiten und einem gegenüber der Basisversion um 35 Befehle, Anweisungen, Funktionen, Subroutinen und logische Operatoren erweiterten Befehlssatz auf.^[167] So besitzt es eine Autoboot-Funktion, gestattet die Verwendung von Unterprogrammen in Maschinensprache und die Darstellung von bis zu 28 Sprites.^[168] Strings können bis zu 154 Zeichen enthalten, Variablen bis zu 15 Zeichen lang sein.^[169] Darüber hinaus erlaubt TI Extended BASIC eine recht komfortable Fehlerbehandlung, erhöht die Zahl der für Arrays zur Verfügung stehenden Dimensionen von drei auf sieben und stellt sogar Befehle für Kopierschutzmaßnahmen zur Verfügung. Außerdem können mehrerer Befehle speichersparend in einer einzigen Programmzeile eingegeben werden.^[170] Da der Großteil des TI Extended BASIC statt im GPL-Code in Maschinensprache geschrieben ist, beschleunigt sich die Ausführung von Programmen merklich.^[167] Die Geschwindigkeitszunahme liegt ungefähr beim Doppelten des TI BASIC.^[171]

Mit 32 KB ROM ist TI Extended BASIC ausgesprochen umfangreich und belegt weitere 2 KB des Arbeitsspeichers.^[169] Damit stehen für Grafik- und Programmspeicher nur noch 14 KB zur Verfügung, was zu einer spürbaren Einschränkung der Programmiermöglichkeiten führt. Für den Betrieb ist eine Speichererweiterung aber dennoch nicht zwingend erforderlich, sofern auf speichersparende Programmiertechniken geachtet wird.

TI FORTH ist ein von TI entwickelter Dialekt der gleichnamigen assemblernahen und daher schnellen Compiler-Hochsprache und stellt eine diskettenbasierte Entwicklungsumgebung mit 64 Zeichen pro Zeile, hochauflösender Bitmapgrafik und Interruptroutinen zur Verfügung. TI FORTH benötigt neben einer 32-KB-RAM-Speichererweiterung zusätzlich das Editor/Assembler-Steckmodul.^[172] Eine weitere Forth-Version wurde von Wycove Systems entwickelt.^[173]

TI LOGO sowie die Fortsetzung TI LOGO II, die mit einem erweiterten Befehlssatz, Druckerfunktionen und zusätzlichen Grafikfähigkeiten aufwartet, sind ebenfalls von TI fabrizierte Dialekte der gleichnamigen funktionalen Interpreter-Hochsprache.^[174] Sie dienen der Vermittlung von mathematischen, logischen und kommunikativen Fähigkeiten an Kinder sowie deren Übung im Umgang mit Computern. Zum Betrieb mit Kompaktkassette, Diskette oder Steckmodul ist eine 32-KB-RAM-Speichererweiterung notwendig.^[175] Eine stark vereinfachte Schnupperversion mit begrenzten Programmiermöglichkeiten namens Early Learning LOGO Fun konnte auch ohne Speicherausbau betrieben werden.^[176]

Auch TI PILOT ist ein von TI realisierter Ableger der gleichnamigen Interpreter-Hochsprache und ermöglicht die Entwicklung von Übungen, Tests und interaktiven Lernprogrammen für computergestütztes Lernen. Diese Programmiersprache kann nur mit 32-KB-RAM-Speichererweiterung, Diskettenlaufwerk und P-Code-Interpreterkarte betrieben werden.^[175]

Eine optimale Ausnutzung der Hardware des TI-99/4A ist nur durch die Verwendung von Assemblersprache nebst Übersetzungsprogramm (engl. „Assembler“) möglich, das die Programmanweisungen des Quelltextes (engl. „Sourcecode“) in Maschinensprache überführt. TI bot ein entsprechendes Softwarepaket namens Editor/Assembler an, das ein Steckmodul, zwei Disketten und ein umfangreiches Bedienungshandbuch umfasste. Die Software enthielt neben dem Editor und dem Assembler noch einen Debugger zur Beseitigung von Programmierfehlern.^[177]

Programme in Assemblersprache sind wesentlich schneller als solche in höheren Programmiersprachen und bieten gegenüber der noch schnelleren Maschinensprache den Vorteil, dass sich ihr Befehlsvorrat durch die Verwendung von verständlichen und leicht erinnerbaren Abkürzungen (engl. „Mnemonics“) leichter handhaben lässt.^[177] Allerdings bevorzugten die meisten Programmiereinsteiger die zwar leistungsschwächeren, aber einfacher zu bedienenden höheren Programmiersprachen wie etwa Pascal oder BASIC.

Für den TI-99/4A wurden einige Anwendungsprogramme aufgelegt, von denen viele jedoch nur mit einer 32-KB-RAM-Speichererweiterung und einem Diskettenlaufwerk betrieben werden können. Das gilt für Dateiverwaltungsprogramme wie Personal Report Generator und Personal Tax Plan ebenso wie für das Textverarbeitungsprogramm TI Writer oder das Tabellenkalkulationsprogramm Microsoft Multiplan.^[15][178]

Zu den beliebtesten Steckmodulen zählte die Speichererweiterung Mini Memory, die zusätzlich Hilfsprogramme wie etwa einen Maschinensprachemonitor enthält.^[179] Mini Memory stattet den Rechner mit 14 KB Zusatzspeicher aus, von denen 6 KB auf das GROM und 4 KB auf das einfache ROM entfallen. Darüber hinaus ist es mit 4 KB batteriegepuffertem SRAM bestückt.^[180] Kürzere BASIC- und Maschinenspracheprogramme können so ohne weitere Speichergeräte direkt auf dem Modul gesichert werden.^[179] Alternativ können aber auch TI-BASIC-Unterprogramme sowie ein Fehlersuchprogramm gestartet werden.^[180]

Ebenfalls große Popularität genoss der Terminal Emulator II, der eine Vernetzung des Rechners über einen Akustikkoppler ermöglicht. Darüber hinaus erweitert das Programm die Einsatzmöglichkeiten des Sprachmoduls um zusätzliche Funktionen.^[181]

Zu den beliebtesten Lernprogrammen für den TI-99/4A gehörte die Miliken Home Math Series mit Titeln, die sich etwa der Vermittlung der Grundrechenarten, der Prozentrechnung oder den Dezimalbrüchen widmeten.^[182] Auch Addison Wesley setzte auf Lernsoftware zum Thema Mathematik und brachte die Steckmodule der Computer Math Games-Serie heraus.^[183] Das Minnesota Educational Computing Consortium entwickelte Lernprogramme für geistes-, sozial- und naturwissenschaftliche Disziplinen.^[184] Die Control Data Corporation brachte für Highschool-Absolventen aller Altersstufen und Fachrichtungen die Plato Courseware-Serie heraus.^[185] Der auf Grundschüler spezialisierte Verlag Scott Foresman veröffentlichte Lernprogramme mit künstlicher Sprachausgabe, die vor allem auf eine Verbesserung der Lesekompetenz abzielten.^[186]

TI selbst konzentrierte sich auf die Rechtschreibung und brachte eine sechs Teile umfassende Serie mit dem Titel Scholastic Spelling, ein damals futuristisch wirkendes Programm für künstliche Sprachausgabe namens Text-to-Speech und ein Übungsprogramm namens Touch Typing Tutor für das Erlernen des Zehnfingersystems heraus.^[187] Eine Mischung aus Arcadespiel und Lernprogramm stellt der grafisch aufwändige Titel Microsurgeon mit seiner ungewöhnlichen Spielmechanik dar.

Die rund 40 auf Steckmodulen erschienenen Arcadespiele bildeten das populärste Spielegenre für den TI-99/4A.^[152] Zu den beliebtesten Arcadespielen, die in der Regel zwischen 11 und 45 US$ kosteten, gehörten von TI selbst produzierte Titel wie Alpiner, The Attack, Blasto, Car Wars, Chisholm Trail, Choplifter, M*A*S*H, Munchman, TI Invaders, TI Trek sowie Tombstone City.^[188] Das Shoot ’em up Parsec aus dem Jahr 1982 gilt als bestes Spiel oder gar „Killerapplikation“ für den Rechner.^[48][146] Einige besonders gefragte Titel wurden für knapp 20 US$ zusätzlich auch auf Diskette veröffentlicht, setzten aber neben einem Diskettenlaufwerk die 32-KB-RAM-Speichererweiterung voraus.^[117]

Zu den erfolgreichsten Spielen von Drittanbietern gehörten portierte Titel wie Dig-Dug, Donkey Kong, Jungle Hunt, Moon Patrol, Pac-Man und Pole Position von Atarisoft (mit alternativem Gehäusedesign), Q-Bert von Parker Brothers, Buck Rogers und Star Trek von SEGA, Space Bandits von Milton Bradley, der Frogger-Clone Princess & Frog von Romax sowie Super Demon Attack von Imagic.^[188]

Das erfolgreichste Strategiespiel war Hunt the Wumpus. An Brettspielen standen Backgammon, Blackjack and Poker sowie Video Chess zur Verfügung. Sportfans konnten sich mit Titeln wie Football oder Indoor Soccer vergnügen. Als erste Flugsimulation erschien Dow-4 Gazelle von John T. Dow. Mit Bankroll wurde von Not Polyoptics außerdem eine Wirtschaftssimulation veröffentlicht.^[189] Aus dem gleichen Haus stammt auch die erst 1987 veröffentlichte Doppeldecker-Luftkampfsimulation Spad XIII.

Adventures stellten ebenfalls ein beliebtes Spielegenre dar. Vor allem die auf einer Kompaktkassette bzw. Diskette Platz findenden Titel von Scott Adams wie Ghost Town, Mystery Fun House oder Voodoo Castle wären in diesem Zusammenhang zu nennen. Das grafisch üppige Rollenspiel-Adventure Tunnels of Doom war dagegen so umfangreich, dass es auf gleich zwei Datenträgern geliefert werden musste.^[117][190]

Mehrere Zeitschriften im In- und Ausland beschäftigten sich mit allen Fragen rund um den TI-99/4A und versorgten ihre Leser mit Testberichten, Kaufberatungshinweisen, Bauanleitungen, Reparaturtipps, Kleinanzeigen und Programmausdrucken für Spiele, Anwendungen und Hilfsprogramme.

Das 99’er-Magazin war die bedeutendste Zeitschrift für den TI-99/4A und erschien ab Mai 1981 zunächst alle zwei Wochen, ab November 1982 dann einmal pro Monat unter dem vollen Titel 99’er Home Computer Magazine.^[191] Die Zeitschrift besaß eine farbige Titelseite und zielte auf eine breite Leserschaft ab.^[192] Inhaltliche Schwerpunkte bildeten die Programmiersprachen TI LOGO und TI PILOT. Für Auflockerung sorgten eingestreute Kreuzworträtsel und Cartoons. Bereits im November 1983 wurde das 99’er-Magazin vom Markt genommen.^[193]

Das zunächst unter dem Titel Home Computer Compendium veröffentlichte Magazin MICROpendium erschien monatlich von Februar 1984 bis Juni 1999 in Round Rock (Texas). Damit füllte es die vom 99’er-Magazin hinterlassene Lücke aus. Mit seiner betont neutralen Berichterstattung^[194], einem schlichten Schwarzweiß-Layout und einem günstigen Preis von 1,50 US$ konnte sich das MICROpendium 15 Jahre lang behaupten, musste aber schließlich aufgrund zu geringer Verkaufszahlen eingestellt werden.^[195]

Von 1983 bis 1987 erschien im Wiener Fiedler-Verlag monatsweise das TI-99-Journal. Für 11 DM wartete es mit einer mehrfarbigen Titelseite auf und enthielt auch Artikel über andere Produkte von TI.^[196] Von Anfang 1984 bis 1987 erschien außerdem zunächst im TI-Aktuell-Verlag in Lohhof, später dann bei der München-Aktuell-Verlags-GmbH die in unregelmäßigen Abständen ungefähr alle zwei Monate veröffentlichte Zeitschrift TI-Revue: Das Magazin für TI PC & TI-99/4A für anfänglich 4,80 DM und zuletzt 5,50 DM.^[197] Der Fachverlag Reinhold Hasse aus Bendorf gab überdies das neben dem TI-99/4A auch den programmierbaren Taschenrechner TI-59 behandelnde TI-Fachmagazin heraus.^[192]

Im Laufe der Zeit sind auf unterschiedlichen Plattformen zahlreiche Emulatoren des TI-99/4A erschienen. In den 1990er Jahren waren sie auf dem IBM PC oder dem Commodore Amiga, aber auch auf anderen Rechnern populär. Da diese Trägersysteme mittlerweile technisch veraltet sind, wurden in den letzten Jahren neue Versionen für modernere Rechner entwickelt.

Der Emulator PC99 bzw. PC99A wurde von Greg Hill, Mark van Coppenolle und Mike Wright bei CaDD Electronics für IBM-PC-Kompatible geschrieben. Sowohl die Standardversion PC99 als auch die beschleunigte Version PC99A laufen unter den Betriebssystemen PC DOS 5.0 (oder höher), Windows 95 und Windows 98.^[198] Empfohlen wird die Verwendung mindestens eines Intel 80486 mit 66 MHz Taktfrequenz. Überdies können Rechner verwendet werden, die mit CPUs der Typen Pentium II, III, and IV oder AMD K6-III ausgestattet sind. Zu den weiteren Systemvoraussetzungen gehören eine VGA-Videokarte, ein freier Festplattenspeicher von mindestens 10 MB und ein 3½-Zoll-Diskettenlaufwerk.^[199]

Der Emulator V9t9 wurde von Edward Swartz im Java-Code programmiert und ist als Freeware im Internet herunterladbar. Zum Leistungsumfang gehören u. a. UCSD-Pascal, ein P-Code-Interpreter und eine Emulation des TI-Matrixdruckers. V9t9 läuft unter den Betriebssystemen MS-Windows, OS X oder Linux.^[200] Der Win994a-TI-99/4A-Simulator stammt von Cory Burr und ist ebenfalls als Freeware erhältlich. Er arbeitet auf modernen PCs unter MS-Windows.^[201] Das Emulatorsystem MESS schließlich unterstützt sowohl den TI-99/4 als auch den TI-99/4A inklusive Sprachmodul und Erweiterungskarten, für deren Simulation allerdings die entsprechenden ROM-Inhalte benötigt werden.

In der Fachpresse wurde der TI-99/4A überwiegend positiv bewertet und sogar als „einer der besten Heimcomputer“ beschrieben, die „es bislang auf dem Markt gab.“^[202] Lob erfuhr der Rechner dabei für seine überzeugenden Farb- und Klangfähigkeiten^[203], seine Benutzerfreundlichkeit^{[102][110][203]}, seine Hardware-Erweiterbarkeit^{[102][110][203]}, seine gegenüber dem Vorgängermodell verbesserte Tastatur^[204], seine Fähigkeit zur Sprachsynthese^[204] sowie sein „kompakte[s], schlanke[s]“ Design.^[102] Bemängelt wurde indessen die immer noch zu geringe Größe der neuen Tastatur^[102], der begrenzte Befehlsvorrat des TI BASIC sowie dessen niedrige Arbeitsgeschwindigkeit, die den TI-99/4A mit dem britischen Billigrechner Sinclair ZX81 vergleichbar mache.^[203]

In fast allen technikgeschichtlichen Überblicksdarstellungen wird der TI-99/4A als bedeutsamer Heimcomputer erwähnt und in vielen Technikmuseen ausgestellt. Außerdem besteht eine aktive Retrocomputing-Szene, die sich für die Bewahrung gut erhaltener Exemplare sowie weiterer mit dem Rechner verbundener Produkte einsetzt. Darüber hinaus ist der TI-99/4A auf vielen Webseiten vertreten, die sich mit der Geschichte der Heimcomputer beschäftigen. Damit hat der Rechner einen festen Platz im kollektiven Gedächtnis, obwohl er nicht die gleiche hohe Wertschätzung erfährt wie etwa der C64, Apple II, Sinclair ZX Spectrum oder die Atari-Heimcomputer.

Typisch für die technikgeschichtliche Einordnung des TI-99/4A sind drei Aspekte. Erstens gilt er als technologisch fortschrittlich, was vornehmlich auf seine 16-Bit-CPU sowie die „für damalige Verhältnisse ausgezeichnete[n] Grafikeigenschaften“ zurückgeführt wird.^[9][39] Zweitens erfährt der Rechner aufgrund der Eigentümlichkeiten seiner Rechnerarchitektur häufig eine Einschätzung als exotischer „Außenseiter“^[48], dessen Entwicklung in einer evolutionären Sackgasse geendet habe.^[205] Drittens gilt der TI-99/4A trotz insgesamt respektabler Verkaufszahlen als letztlich gescheitert und ist sogar als das „vielleicht glückloseste System auf dem Heimcomputermarkt“ bezeichnet worden.^[62] Mit dieser Feststellung einher geht eine intensive Forschung nach den Ursachen für dieses Marktversagen, das Vergleiche mit einem 1961 in Konkurs gegangenen Bremer Automobilhersteller provozierte:

Die vorzeitige Produktionseinstellung und vergleichsweise kurze Marktpräsenz des TI-99/4A lässt sich nicht auf eine einzige Ursache zurückführen. Vielmehr führte ein ganzes Bündel unterschiedlicher Verfehlungen zum Marktversagen des Rechners. Dazu gehören Designfehler, Marketingfehler, eine mangelnde Systemdokumentation, bestimmte Eigenheiten der Unternehmenskultur von TI sowie die Favorisierung von Steckmodulen als Hauptspeichermedium.

Der TI-99/4A litt an einigen Designfehlern, zu denen an erster Stelle das doppelt interpretierte und daher langsame TI BASIC zählt. Bei den damals üblicherweise in BASIC durchgeführten Benchmarktests schnitt der Rechner trotz 16-Bit-CPU entsprechend schlecht ab.^[207]

Auch die Speicherorganisation birgt ihre Nachteile. So dienen die 16 KB Arbeitsspeicher gleichzeitig als Grafik- und Programmspeicher. Im hochauflösenden und damit grafikspeicherintensiven Graphics-II-Modus etwa stehen nur 4 KB für den Programmspeicher zur Verfügung. Umfangreichere TI-BASIC-Programme lassen sich daher nur im leistungsschwächeren Graphics-I-Modus realisieren. Ein Programmieren in Maschinensprache setzt darüber hinaus eine recht kostspielige Speichererweiterung voraus.^[21]

Das ungewöhnliche Tastatur-Layout stellte ein weiteres Problem dar, denn es gestattet kein Tippen mit dem Zehnfingersystem, weshalb sich der TI-99/4A nicht als Bürocomputer etablieren konnte.^[29] Überdies wurde versäumt, die Konsole mit einer elektrischen Sicherung auszustatten, wodurch das Risiko von Stromschlägen stieg.^[62] Obendrein ist der Joystickanschluss nicht Atari-kompatibel und entsprach damit nicht dem damaligen De-facto-Standard. Umsteiger von anderen Systemen mussten also neue Joysticks erwerben, was die Attraktivität des Rechners verringerte.

TI beging einige schwere Marketingfehler. Vertriebsleiter Turner setzte fast ausschließlich auf Preisreduktionen, anstatt etwa durch geeignete Werbemaßnahmen potenziellen Käufern die zweifellos vorhandenen technischen Vorzüge des TI-99/4A wie etwa den leistungsstarken 16-Bit-Hauptprozessor zu erklären.^[208][209] Eingedenk der Tatsache, dass der TMS9900 im Ankauf mit 20 US$ rund fünfmal so teuer war wie gängige 8-Bit-CPUs und damit für hohe Produktionskosten und niedrige Gewinnmargen sorgte, ist dies umso erstaunlicher.^[21][48] Trotzdem ließ TI sich auf einen riskanten Preiskrieg mit dem von Jack Tramiel geführten Billiganbieter Commodore ein und musste dabei eine bittere Niederlage einstecken.^{[210][211][212][213]}

TI wollte über die Softwareentwicklung die alleinige Kontrolle behalten, um Gewinne mit niemandem teilen zu müssen.^[21] Die Konzernspitze betrieb daher gegen den ausdrücklichen Rat von Chefentwickler Bynum eine geschäftsschädigende Heimlichtuerei und verzichtete auf offene Systemdokumentation, was Fremdanbietern die Softwareentwicklung erschwerte, sofern sie von TI keine kostspieligen GPL-Lizenzen erwarben.^{[23][29][30][39][62][214][215]} Wem es trotzdem gelang, kommerzielle Programme für den TI-99/4A zu entwickeln, wurde mit rechtlichen Schritten gedroht.^[62][216] Das schreckte professionelle Softwarehäuser ebenso wie die kreative Hackerszene von einer Beschäftigung mit dem Rechner und seiner ohnehin wenig verbreiteten CPU ab.^[217][218] Zwar wurde das Konzept einer geschlossenen Architektur im Sommer 1981 zunächst gelockert, nach Einsetzen des Preiskriegs mit Commodore im September 1982 aber wieder aufgenommen.^[30] Erst 1985 erschien schließlich in einem deutschen Verlag ein vollständiges, jedoch nicht von TI unterstütztes Listing des Betriebssystems inklusive der GPL-Routinen.

Die Firmenleitung glaubte überdies, alle Programmwünsche der Kunden im Alleingang erfüllen zu können, und investierte jährlich rund 20 Millionen US$ in die Softwareentwicklung.^[216] Auf die damals übliche, von den Kunden erwartete Lizenzierung und Portierung bereits bewährter Software wie Microsoft BASIC,VisiCalc, WordStar und vieler Spiele wurde dagegen verzichtet.^[29]

Die zu diesem Zeitpunkt von Konservatismus und Selbstbezüglichkeit geprägte Unternehmenskultur von TI trug ebenfalls zum Marktversagen des TI-99/4A bei. Aus Überheblichkeit verzichtete der Technologiegigant auf die Entwicklung eines herkömmlichen 8-Bit-Mikroprozessors nach dem Vorbild kleinerer, aber hochinnovativer Hersteller wie Zilog, MOS Technology oder Intel, obwohl der Trend klar in die Richtung der 8-Bit-Architekturen ging.^[7][73] Da die Firmenphilosophie eine Verwendung von Mikroprozessoren aus Fremdherstellung ausschloss und sich die eigene 16-Bit-CPU am Markt nicht durchsetzen konnte, wurde bei der Planung des TI-99/4A nicht von zu erreichenden Leistungsmerkmalen oder Kundenwünschen ausgegangen, sondern ein zum TMS9900 passender Rechner entworfen, obwohl TI zu diesem Zeitpunkt noch nicht einmal geeignete 16-Bit-Koprozessoren entwickelt hatte.^[73][219]

Die Firmenspitze war außerdem davon überzeugt, auf das Abwerben erfahrener Computertechniker verzichten zu können. Dieser Aspekt der damaligen Unternehmenskultur spiegelt sich in der Tatsache wider, dass der Konzern im Jahr 1977 das Hauptquartier der Abteilung für Unterhaltungselektronik von der Millionenstadt Dallas ins verschlafene texanische Provinzstädtchen Lubbock verlegte, das für etablierte Computerexperten aus dem kalifornischen Silicon Valley extrem unattraktiv war. Bei der Entwicklung des TI-99/4A fehlte daher ein von außen kommender, die eingefahrene Firmenphilosophie kritisch hinterfragender Geist.^[10][17]

Nach Markteinführung bot TI monatelang keine externen Speichergeräte für den TI-99/4A an, nicht einmal einen Programmrekorder.^[62] Stattdessen setzte der Konzern zunächst fast ausschließlich auf die relativ teuren Steckmodule.^[48] Die eine wichtige Käuferschicht bildenden Jugendlichen konnten sich diese oft nicht leisten und bevorzugten daher Heimcomputersysteme, deren Software auf den günstigeren Kompaktkassetten oder Disketten erschien. Diese Speichermedien boten auch den Vorteil, dass sich die unter Jugendlichen damals üblichen Raubkopien leichter anfertigen und untereinander tauschen ließen, während Steckmodule diese Praxis unterbanden.^[138]

• Anhand der Seriennummern lässt sich feststellen, in welchen TI-Zweigwerken Rechner, Peripheriegeräte, Speichermedien und Zubehör hergestellt wurden. Das Kürzel ATA steht dabei für die Produktionsstätte in Abilene, ATD für Austin, ATL für Lubbock, ACH für Almelo und RCI für Rieti. Darüber hinaus erlauben die Seriennummern Rückschlüsse auf den Zeitpunkt der Herstellung, der sich aus der vierstelligen Zahl hinter dem Kürzel für die Produktionsstätte ergibt. Die ersten beiden Ziffern beziehen sich auf die Kalenderwoche, die letzten beiden Ziffern geben das Produktionsjahr an. Die Buchstaben-Zahlenkombination RCI1183 verweist also auf das TI-Zweigwerk in Rieti und ein Herstellungsdatum in der 11. Kalenderwoche des Jahres 1983, die vom 7. bis zum 13. März reichte.^[220]

• Änderungen am Festspeicher des TI-99/4A „QI“ führten dazu, dass ausschließlich mit EPROM-Chips bestückte Steckmodule von Atarisoft und einigen anderen Drittanbietern nicht mehr verwendet werden konnten.^[221]

• Als Steven Spielberg, Regisseur des weltweit erfolgreichen Kinofilms E.T. – Der Außerirdische, zufällig feststellte, dass die für den TI-99/4A geschriebene Version von E.T. the Extra-Terrestrial wesentlich besser war als die Version für die marktführende Spielekonsole Atari 2600, entzog er aus Furcht vor finanziellen Einbußen TI kurzerhand wieder die Computerspiellizenz.^[222] Die Atari-Version wurde zu einem der größten Flops der Videospielgeschichte und gilt heute als Inbegriff des Video Game Crashs von 1983.^[223]

• TI-Deutschland verscherbelte im Zuge der Lagerabverkäufe Anfang 1984 sogar seine nicht mehr benötigten Heimcomputer-Messeverkaufsstände im Paket mit einem TI-99/4A sowie einem 17 Titel umfassenden Game-Bundle für ganze 298 DM.^[224]

• Der unter der freien Fläche vor dem Modulschacht befindliche Leistungsregler neigt bei Dauerbetrieb zu recht hohen Temperaturen, weshalb dieser Teil des Gehäuses oft scherzhaft als „Kaffeetassenwärmer“ bezeichnet wird.^[225]

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• Brian Starfire: The User’s Guide To Texas Instruments TI-99/4A Computer, Software & Peripherals. New York: Beekman House 1983, ISBN 0-517-41450-3.

• Heiner Martin: Das Betriebssystem des TI-99/4A intern. Baden-Baden: Verlag für Technik und Handwerk 1985, ISBN 3-88180-008-5.
• Alma u. Johann Peschetz: 99 Special I: Programmierhandbuch für fortgeschrittene Benutzer der Texas Instruments Home Computer. Freising: TI Learning Center 1983, ISBN 3-88078-043-9.
• Georg-Peter Raabe u. Klaus-Jürgen Schmidt: Spielen, lernen, arbeiten mit dem TI-99/4A. Düsseldorf: Sybex 1984, ISBN 3-88745-039-6.
• Karl P. Schwinn: TI-99 Tips & Tricks: Eine Fundgrube für den die TI-99 Anwender. Düsseldorf: Data-Becker 1983, ISBN 3-89011-006-1.
• Texas Instruments Deutschland GmbH (Hrsg.): TI-99/4A: Spielprogramme selbst erstellen (2 Teile). Freising: TI Learning Center 1984, ISBN 3-88078-047-1 bzw, ISBN 3-88078-048-X.
• Texas Instruments Deutschland GmbH (Hrsg.): TI BASIC/Extended BASIC für Anfänger und Fortgeschrittene. Freising: TI Learning Center 1983, ISBN 3-88078-039-0.

Commons: Texas Instruments TI-99 – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Allgemeine Informationen

• 8-Bit-Nirvana Hardwaredokumentation mit technischen Details
• 99er.net Ausführliche Hard- und Softwaredokumentation (engl.)
• Homecomputermuseum.de Rechnerarchitektur mit Blockschaltbild
• Mainbyte’s Home of the Texas Instruments Computers Ausführliche, umfangreich bebilderte Hardware- und Softwaredokumentation (engl.)
• Ninerpedia.org Online-Enzyklopädie (engl.)
• Oldcomputers.net Bilddokumentation mit technischen Details (engl.)
• PC-History.org Technikgeschichtlicher Übersichtsartikel (engl.)

Spiele-Enzyklopädien

• TI-99/4A Videogame House Ausführliche Videospiel-Dokumentation (engl.)

Emulatoren

• PC99/PC99A Emulator für IBM-PC-Kompatible
• V9t9 Emulator für die Betriebssysteme MS-Windows, OS X und Linux
• Win994a-TI-99-Simulator Emulator für das Betriebssystem MS-Windows
• MESS Multi-System-Emulator mit Unterstützung für TI-99/4(A) für die Betriebssysteme MS-Windows, OS X und Linux

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