Эта статья посвящается истории разработки советских калькуляторов - от счетов до программируемых аппаратов. От начала века до наших дней.
Счеты - первое автоматическое устройство, использованное в России для вычислительных целей. Это устройство стало "национальным калькулятором" и использовалось вплоть до середины 90-х годов. Интересно, что руководство по "Торговым калькуляторам" опубликованное в 1986, посвящает целую главу методам вычисления с использованием счетов.
Наиболее популярный механический калькулятор в СССР назывался "Железный Феликс". Арифмометр, базировавшийся на системе Однера.
Арифмометр мог делать четыре арифметических операции - сложение, вычитание, умножение и деление. "Продвинутые" модели, например, модель "Фелиск-М", имели возможность работы с дробями. Для того, чтобы выполнять вычисления, рычагами набирались необходимые числа, а поворотом ручки производилось действие. Один поворот - для сложения или вычитания, и несколько - для деления и умножения. В 50-х годах появились аппараты, имеющие электрический привод, которые дожили и до наших дней. Вспомните механический кассовый аппарат, который сегодня встречается в каждом третьем гастрономе.
После второй мировой войны советские ученые вплотную занялись разработкой электронных вычислительных аппаратов. В 1961 году Ленинградский университет разработал первый Советский электронный калькулятор ЭКВМ-1. Это был один из первых электронных калькуляторов в мире. С 1964 года началось серийное производство таких аппаратов, а в 1967 году появился калькулятор с тригонометрическими функциями. Эти аппараты изначально базировались на электронных лампах и ферритовых запоминающих ячейках. Впоследствии элементная база несколько изменилась. Стали использоваться полупроводники. Кстати, один из типичных калькуляторов того времени и по сей день работает в Минске в БГПА в лаборатории на кафедре органической химии.
Однако вернемся к калькуляторам. В 1971 году в Советском Союзе был разработан и внедрен в производство первый калькулятор, собранный на микросхемах. Была разработана серия однокристальных АЛУ, которая использовалась затем на протяжении почти 15 лет в различных моделях калькуляторов со светодиодными дисплеями. Настал критический момент в развитии калькулятора. Из массивной коробки с питанием от осветительной сети он должен был сделать шаг в небольшой корпус карманного размера и питанием от батарей. Группа из 27 инженеров занималась его разработкой. Это был огромный проект, который включал в себя разработку микросхемы, состоящей из 3400 транзисторов на кристалле размером 5х5 мм.
После того, как через пять месяцев работы первые опытные образцы калькулятора были готовы и переданы государственной комиссии, калькулятор "Электроника B3-04" поступил в продажу. Калькулятор имел ЖКИ-экран, работающий на просвет, и, что самое интересное, запитывался от одной батарейки на 1.5 вольта типа АА.
Следующей значительной ступенью развития советской электронной промышленности был инженерный калькулятор ВЗ-18, разработанный в 1975 году.
Он умел извлекать квадратные корни, возводить числа в степени, вычислять логарифмы и многое другое. В нем находился микропроцессор, состоящий более чем из 45000 транзисторов. Аппарат был достаточно дорогим - он стоил около 200 рублей, и это при средней зарплате инженера в 120 рублей. Однако он имел бешеную популярность.
Первый программируемый калькулятор ВЗ-21 был разработан в 1977 году.
Аппарат мог исполнять некоторую последовательность заранее запрограммированных действий. В управлении использовал "обратную польскую нотацию " и стоил целых 350 рублей. Программа могла состоять из 60 шагов и использовать условные переходы и подпрограммы. Существовала модификация этого калькулятора для проведения экспериментов. Эта модель имела выведенный наружу регистр памяти, который мог подключаться к внешнему устройству.
Однако поистине народным аппаратом стал ВЗ-34.
Он появился в 1980 году. Имел зеленый дисплей и стоил 85 рублей. Это был прорыв. Фактически это был первый домашний компьютер. Для него существовала масса программного обеспечения - от инженерного до игрового. В середине 80-х годов в СССР был настоящий бум программ для этой модели. Кстати, с того же времени он стал называться МК-52 и получил черный корпус. Популярность и надежность этого аппарата была такова, что он использовался на орбитальной станции СОЮЗ ТМ-7 в качестве аварийной ЭВМ.
И наконец, шедевр калькуляторной индустрии - МК-90. Ничего подобного в мире на тот момент не выпускалось. Калькулятор с графическим дисплеем, энергонезависимым ОЗУ и интерпретатором бейсика!
В нем использовался процессор с системой команд PDP-11.
Скажу по опыту - очень полезный аппарат. В свое время, будучи студентом, я использовал его не только для вычислений, но и как универсальную шпаргалку на экзаменах. 32 килобайта энергонезависимой памяти давали возможность записать в него в кратком виде практически весь курс предмета. К сожалению, эпоха СССР подходила к своему краху, и дальнейшего развития этот аппарат не получил. А жаль. Ведь и этот, и все другие аппараты, о которых я рассказал в статье, были первыми в мире в свое время. Как это ни показалось бы странным, СССР лидировал до начала 90-х годов в мировом "калькуляторостроении". Кто знает? Может быть, если бы не развал СССР, то легендарный Palm Pilot назывался бы MK-хххх?
22/09/98)
Эта статья посвящена незаменимым помощникам в нашей жизни - микрокалькуляторам. Описывается история возникновения советских микрокалькуляторов, их особенности и интересные возможности отдельных моделей.
ПЕРВЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛИ
Первым механическим приспособлением в России для автоматизации расчетов были счеты. Этот "народный калькулятор" продержался на рабочих местах кассирш в магазинах вплоть до середины девяностых годов. Интересно отметить, что в учебнике "Торговые вычисления" 1986 года методам вычисления на счетах посвящена целая глава.
Одновременно со счетами, в научных кругах, еще с дореволюционных времен, с успехом использовались логарифмические линейки, которые с XVII века практически без изменений прослужили "верой и правдой" вплоть до появления калькуляторов.
Пытаясь как-то автоматизировать процесс вычислений, человечество начинает изобретать механические считающие устройства. Даже известный математик Чебышев в конце XIX века предложил свою модель вычислителя. К сожалению, изображения не сохранилось.
Самым популярным механическим
вычислителем в советские времена являлся
арифмометр системы Однера "Феликс". Слева -
изображение арифмометра, взятое из "Малой
советской энциклопедии" 1932 года издания.
На этом арифмометре можно было производить
четыре арифметических действия - сложение,
вычитание, умножение и деление. В более поздних
моделях, например, "Феликс-М", можно видеть
ползуночки для указания положения запятой и
рычажок для сдвига каретки. Для производства
вычислений было необходимо крутить ручку - один
раз для сложения или вычитания, и несколько раз
для умножения и деления.
Один раз, конечно, покрутить ручку можно, и
даже интересно, но что делать, если вы работаете
бухгалтером, и за день необходимо произвести
сотни простых операций? Да и шум от крутящихся
шестеренок-счетчиков стоит приличный, особенно,
если одновременно в помещении с арифмометрами
работает несколько человек.
Однако, со временем крутить ручку начинало
надоедать, и человеческий ум изоблел
электрические счетные машины, которые
арифметические действия производили
автоматически или полуавтоматически. Справа -
изображение полулярной в 50-е годы многоклавишной
вычислительной машины ВММ-2 (Товарный словарь, VIII
том, 1960). Эта модель имела девять разрядов и
работала до 17-го порядка. У нее были габариты
440x330x240 мм и масса в 23 килограмма.
Все же наука взяла свое. В послевоенные годы
начала бурно развиваться электроника и
появились первые компьютеры -
электронные-вычислительные машины (ЭВМ). К началу
60-х годов между компьютерами и самыми мощными
счетно-клавишными вычислительными машинами
образовался по многим параметрам огромный
разрыв, несмотря на появление советских релейных
вычислительных машин "Вильнюс" и
"Вятка" (1961).
Но к тому времени в ленинградском
университете уже была спроектирована одна из
первых в мире настольных клавишных
вычислительных машин, в которой использовались
малогабаритные полупроводниковые элементы и
ферритовые сердечники. Был изготовлен и
действующий макет этой ЭКВМ - электронной
клавишной вычислительной машины.
А вообще, считается, что первый массовый
электронный калькулятор появился в Англии в 1963
году. Его схема была выполнена на печатных платах
и содержала несколько тысяч одних только
транзисторов. Размеры такого калькулятора были
как у пишущей машинки, а выполнял он лишь
арифметические операции с многоразрядными
числами. Слева показан калькулятор
"Электроника" - типичный представитель
калькуляторов этого поколения.
Распространение настольных ЭКВМ началось в 1964 г., когда в нашей стране был освоен серийный выпуск ЭКВМ "Вега" и начат выпуск настольных ЭКВМ в ряде других стран. В 1967 г. появилась ЭДВМ-11 (электронная десятиклавишная вычислительная машина) - первая в нашей стране ЭКВМ, автоматически вычислявшая тригонометрические функции.
Дальнейшее развитие вычислительной техники
неразрывно связано с достижениями
микроэлектроники. В конце 50-х годов была
разработана технология производства
интегральных схем, содержавших группы связанных
между собой электронных элементов, а уже в 1961 г.
появилась первая модель ЭВМ на интегральных
схемах, которая была в 48 раз меньше по массе и в 150
раз меньше по объему, чем полупроводниковые ЭВМ,
выполнявшие те же функции. В 1965 г. появляются и
первые ЭКВМ на интегральных схемах. Примерно в
это же время появились и первые переносные ЭКВМ
на БИСах (только что внедренных в производство) с
автономным питанием от встроенных
аккумуляторов. В 1971 г. габариты ЭКВМ стали
"карманными", в 1972 г. появились ЭМК
научно-технического типа с подпрограммами
вычисления элементарных функций,
дополнительными регистрами памяти и с
представлением чисел как в естественной форме,
так и в форме с плавающей запятой в самом широком
диапазоне чисел.
Развитие производства ЭКВМ в нашей стране шло
параллельно с его развитием в других наиболее
промышленно развитых странах мира. В 1970 г.
появились первые образцы ЭКВМ на ИС, с 1971 г. на
этих элементах начинается выпуск машин серии
"Искра". В 1972 г. стали производиться и первые
отечественные микро-ЭВМ на БИСах.
ПЕРВЫЙ СОВЕТСКИЙ КАРМАННЫЙ КАЛЬКУЛЯТОР
Первые советские настольные калькуляторы,
которые появились в 1971 году, быстро завоевали
популярность. ЭКВМ на основе БИС работали тихо,
потребляли мало энергии, вычисляли быстро и
безошибочно. Себестоимость микросхем быстро
снижалась, и можно было думать о создании МК
карманного размера, цена которого была бы
доступна широкому потребителю.
В августе 1973 года электронная
промышленность нашей страны поставила задачу за
один год создать электронный карманный
вычислитель на микропроцессорной БИС и с
жидкокристаллическим индикатором. Над этой
сложнейшей задачей работала группа из 27 человек.
Предстояла огромная работа: изготовить чертежи,
схемы и. шаблоны, состоящие из 144 тыс. точек,
разместить микропроцессор с 3400 элементами в
кристалле размером 5х5 мм.
Через пять месяцев работы были готовы первые
образцы МК, а через девять месяцев, за три месяца
до установленного срока, электронный карманный
вычислитель под названием "Электроника Б3-04"
был сдан государственной комиссии. Уже в начале
1974 года электронный гном поступил в продажу. Это
была большая трудовая победа, показавшая
возможности нашей электронной промышленности.
В этом микрокалькуляторе впервые был
применен индикатор на жидких кристаллах, причем
цифры изображались белыми знаками на черном фоне
(см. рис.).
Включение калькулятора производилось нажатием
на шторку, после чего открывалась крышка, и
калькулятор начинал работу.
Микрокалькулятор имел очень интересный алгоритм
работы. Для того, чтобы вычислить (20-8+7) необходимо
было нажать клавиши | C | 20 | += | 8 | -= | 7 | += |.
Результат: 5. Если результат надо умножить,
скажем, на три, то вычисления можно продолжить
нажатием клавиш: | X | 3 | += |.
Клавиша | K | использовалась для вычисления с
константой.
В этом калькуляторе были использованы
прозрачные платы с объемным монтажом. На рисунке
показана часть платы микрокалькулятора.
Микрокалькулятор содержит четыре микросхемы -
23-х разрядный сдвиговый регистр К145АП1,
устройство управления индикатором К145ПП1,
операционный регистр К145ИП2 и микропроцессор
К145ИП1. В блоке преобразования напряжения
использована микросхема преобразования уровней.
Интересно отметить, что этот калькулятор работал
от одной батарейки типа АА (А316 "Квант",
"Уран").
ПЕРВЫЕ СОВЕТСКИЕ МИКРОКАЛЬКУЛЯТОРЫ
В начале 70-х годов привычный сегодня язык работы с микрокалькуляторами только зарождался. Первые модели микрокалькуляторов вообще могли иметь свой язык работы, и на калькуляторе приходилось учиться считать. Возьмем, к примеру, первый калькулятор ленинградского завода "Светлана" серии "С". Это - калькулятор С3-07. Кстати, стоит отметить, что калькуляторы завода "Светлана" вообще стоят особняком.
Небольшое отступление. Все микрокалькуляторы в те времена получили общее обозначение "Б3" (цифра три на конце, а не буква "З", как многие считали). Настольные электронные часы получили буквы Б2, наручные электронные - Б5 (например, Б5-207), настольные электронные с вакуумным индикатором - Б6, большие настенные - Б7 и так далее. Буква "Б" - "бытовая техника". Только микрокалькуляторы Светлановского завода получили букву "С" - Светлана (СВЕТ ЛАмпочки НАкаливания - для тех, кто не знает).
Так вот, возьмем, к примеру,
калькулятор С3-07. Очень удивительный калькулятор,
особенно - его клавиатура и дисплей. Как видно из
картинки, на калькуляторе совмещены не только
клавиши | += | и | -= |, но и умножить/разделить | X -:- |.
Попробуйте сами догадаться, как на этом
калькуляторе умножать и делить. Подсказка:
калькулятор не воспринимает два нажатия на одну
клавишу, возможно только одно.
Ответ не менее удивителен: чтобы
произвести, скажем, умножение 2 на 3, надо нажать
на клавиши | 2 | X-:- | 3 | += |, а чтобы разделить 2 на 3,
надо нажать клавиши: | 2 | X-:- | 3 | -= |. Сложение и
вычитание происходит аналогично калькулятору
Б3-04, то есть, получение разности 2 - 3 будет
вычисляться так: | 2 | += | 3 | -= |. В некоторых моделях
этого калькулятора можно встретить и
удивительный восьмисегментный индикатор.
Начиная с этой модели калькуляторов, все простые калькуляторы Светлановского завода оперируют с числами с порядками до 10e16-1, даже если на дисплей помещается восемь или двенадцать разрядов. Если результат превышает 8 или 12 разрядов (в зависимости от модели), то запятая исчезает и на дисплее появляются первые 8 или 12 разрядов числа.
Говоря о языке работы с микрокалькуляторами первых выпусков, следует упомянуть и о калькуляторах Б3-02, Б3-05 и Б3-05М. Это - вехи старых калькуляторов типа "Искра". В этих калькуляторах при вычислениях постоянно горят все разряды индикатора. В основном, конечно, нули. Очень неудобно отыскивать на таких калькуляторах первый (да и последний) значимый разряд. Кстати, в модели C3-07, о которой говорилось ранее, уже была попытка решить эту проблему, хотя и несколько необычным способом - на этом калькуляторе ноль имеет половину высоты. Так вот, эти три калькулятора имели очень неудобную, но вполне объяснимую для ранних калькуляторов особенность: требуемая точность вычислений задается при вводе первого числа. То есть, если необходимо, скажем, вычислить частное от деления 23 на 32 с точностью до трех знаков после запятой, то число 23 необходимо ввести с тремя знаками после запятой: | 23,000 | -:- | 32 | = | (0.718). До тех пор, пока оператор не нажмет кнопку сброса, все последующие вычисления будут производиться с тремя знаками после запятой, а запятая вообще больше никуда не движется. Это, кстати, и называется "фиксированной запятой", а более поздние калькуляторы, в которых запятая уже перемещается по дипслею, тогда назывались "с плавающей запятой". Сейчас, в терминологии произошли изменения, в результате которых с "плавающей запятой" сейчас называются отображения числа с мантиссой слева и порядком справа.
Через год после разработки первого
карманного микрокалькулятора Б3-04 появились
новые, более совершенные модели карманных МК. Это
- модели Б3-09М, Б3-14 и Б3-14М. Эти калькуляторы были
сделаны на одной микросхеме процессора К145ИК2 и
одной микросхеме генератора фаз. Слева показан
калькулятор Б3-09М, в таком же корпусе сделан и
Б3-14М, справа - Б3-14. 
На этих моделях был уже
"стандартный" язык работы на калькуляторах,
включая вычисления с константой.
Эти калькуляторы уже могли работать как от блока
питания, так и от четырех (Б3-09М, Б3-14М) или трех
(Б3-14) элементов типа АА.
Хотя эти калькуляторы сделаны на одном и том же
чипе, они имеют разные функциональные
возможности. И вообще, "убирание" разных
функций было присуще многим моделям советских
микрокалькуляторов. Например, у
микрокалькулятора Б3-09М не было знака вычисления
квадратного корня, Б3-14М не умел вычислять
проценты.
Особенностью этих простых калькуляторов
являлось то, что запятая занимала отдельный
разряд. Это очень удобно для беглого считывания
информации, но при этом пропадает последний
знаковый разряд. У этих же калькуляторов перед
началом работы необходимо нажимать клавишу
"C" для очистки регистров.
ПЕРВЫЙ СОВЕТСКИЙ ИНЖЕНЕРНЫЙ МИКРОКАЛЬКУЛЯТОР
Следующим огромным шагом в истории
развития микрокалькуляторов стало появление
первого советского инженерного
микрокалькулятора. В конце 1975 года в Советском
Союзе был создан первый инженерный
микрокалькулятор Б3-18. Как писал по этому поводу
журнал "Наука и Жизнь" 10, 1976 в статье
"Фантастическая электроника": "...этот
калькулятор перешел Рубикон арифметики, его
математическое образование шагнуло в
тригонометрию и алгебру. "Электроника Б3-18"
умеет мгновенно возводить в квадрат и извлекать
квадратный корень, в два приема возводить в любую
степень в пределах восьми разрядов, вычислять
обратные величины, вычислять логарифмы и
антилогарифмы, тригонометрические функции...",
"...когда видишь, как машина, которая только что
мгновенно складывала огромные числа, тратит
несколько секунд, чтобы выполнить какую-либо
алгебраическую или тригонометрическую операцию,
невольно задумываешься о той большой работе,
которая идет внутри маленькой коробочки, прежде
чем на ее индикаторе засветится результат".
И действительно, была проделана огромная работа.
В единый кристалл размером 5 х 5,2 мм удалось
вместить 45000 транзисторов, резисторов,
конденсаторов и проводников, то есть полсотни
телевизоров того времени запихали в одну
клеточку арифметической тетради! Однако, и цена
такого калькулятора была немалой - 220 рублей в 1978
году. Для примера, инженер после окончания
института в те времена получал 120 рублей в месяц.
Но, покупка стоила того. Теперь не надо думать,
как не сбить ползунок логарифмической линейки,
не надо заботиться о погрешности, можно
забросить на полку таблицы логарифмов.
Кстати, в этом калькуляторе впервые была
применена клавиша префиксной функции "F".
Все же в микросхему К145ИП7 калькулятора Б3-18 не
удалось полностью вместить все, что хотелось.
Например, при вычислении функций, в которых
использовалось разложение в ряд Тэйлора,
очищался рабочий регистр, в результате чего
стирался предыдущий результат операции. В связи
с этим нельзя было производить цепочные
вычисления, такие как 5 + sin 2. Для этого сначала
нужно было получить синус от двух, а потом только
прибавить к результату 5.
Итак, работа проделана большая, потрачены большие усилия, и в результате появился хороший, но очень дорогой калькулятор. Чтобы калькулятор был доступен массовым слоям населения, было принято решение на базе калькулятора Б3-18А сделать более дешевую модель. Чтобы не изобретать велосипед, наши инженеры пошли по самому легкому пути. Они взяли и убрали клавишу префиксной функции "F" с калькулятора. Калькулятор превратился в обычный, получил название "Б3-25А" и стал доступным широким слоям населения. И только разработчики и ремонтники калькуляторов знали тайну переделки Б3-25А.
ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ МИКРОКАЛЬКУЛЯТОРОВ
Сразу вслед за калькулятором Б3-18 совместно с инженерами из ГДР был выпущен микрокалькулятор Б3-19М. В этом калькуляторе была использована, так называемая, "обратная польская запись". Сначала набирается первое число, затем нажимается клавиша ввода числа в стек , затем второе число, и только после этого - требуемая операция. Стек в калькуляторе состоит из трех регистров - X, Y и Z. В этом же калькуляторе впервые был применен ввод порядка числа и показ числа в формате с плавающей запятой (с мантиссой и порядком). В калькуляторе был использован 12-разрядный индикатор на красных светоизлучающих диодах.
В 1977 году появился другой очень мощный инженерный калькулятор - С3-15. Этот калькулятор имел повышенную точность вычислений (до 12 разрядов), работал с порядками до 9,(9) в 99 степени, имел три регистра памяти, но самое замечательное - работал с алгебраической логикой. То есть, для того, чтобы вычислить по формуле 2 + 3 * 5, не нужно было сначала вычислять 3 * 5, а затем к результату прибавлять 2. Эту формулу можно было записывать в "естественном" виде: | 2 | + | 3 | * | 5 | = |. Кроме того, в калькуляторе использовались скобки до восьми уровней. Еще этот калькулятор - единственный калькулятор, который вместе со своим настольным братом МК-41, имеет клавишу /p/. Эта клавиша использовалась для вычислений по формуле sqrt (x^2 + y^2).
В 1977 году была разработана микросхема
К145ИП11, которая породила целую серию
калькуляторов. Самым первым из них был очень
известный калькулятор Б3-26 (на рисунке справа).
Как и с калькуляторами Б3-09М, Б3-14 и Б3-14М, а также с
Б3-18А и Б3-25А, с ним поступили также - удалили
некоторые функции.
На основе калькулятора Б3-26 были сделаны калькуляторы Б3-23 с процентами, Б3-23А с квадратным корнем, Б3-24Г с памятью. Кстати, калькулятор Б3-23А впоследствии стал самым дешевым советским калькулятором с ценой всего в 18 рублей. Б3-26 вскоре стал называться МК-26 и появился его сводный брат МК-57 и МК-57А с аналогичными функциями.
Светлановский завод также порадовал своей моделью С3-27, которая, правда, не прижилась, и ее вскоре заменила очень популярная и дешевая модель С3-33 (МК-33).
Еще одним направлением в развитии
микрокалькуляторов стали инженерные Б3-35 (МК-35) и
Б3-36 (МК-36). Б3-35 отличался от Б3-36 более простым
дизайном и стоил на пять рублей дешевле. 
Эти
микрокалькуляторы умели переводить градусы в
радианы и наоборот, умножать и делить числа в
памяти.
Очень интересно эти калькуляторы вычисляли
факториал - простым перебором. На вычисление
максимального значения факториала в 69 на
микрокалькуляторе Б3-35 уходило более пяти секунд.
Эти калькуляторы были очень популярны у нас, хотя
и обладали, на мой взгляд, некоторым недостатком:
они показывали на индикаторе ровно столько
значащих разрядов, сколько об этом сказано в
инструкции. Обычно их пять-шесть для
трансцендентных функций.
На основе этих калькуляторов был сделан настольный вариант МК-45.
Кстати, многие карманные инженерные
калькуляторы имеют своих настольных братьев. Это
- калькуляторы МК-41 (С3-15), МКШ-2 (Б3-30), МК-45 (Б3-35, Б3-36).
Калькулятор МКШ-2 - единственный "школьный"
калькулятор выпускавшийся нашей
промышленностью за исключением больших
демонстрационных, о которых будет сказано ниже.
Этот калькулятор, как и калькулятор Б3-32 (на
рисунке слева), умел вычислять корни квадратного
уравнения и находить корни системы уравнений с
двумя неизвестными. По дизайну этот калькулятор
полностью идентичен калькулятору Б3-14.
Особенность калькулятора, кроме описанных выше, -
все надписи на клавишах выполнены по иностранным
стандартам. Например, клавиша записи числа в
память обозначалась не "П" и не "x->П", а
"STO". Вызов числа из памяти - "RCL".
Несмотря на возможность работы с числами с
большими порядками, на этом калькуляторе
использовался восьмиразрядный дисплей, такой же
как и в Б3-14. Получалось, что если отображать число
с мантиссой и порядком, то на индикаторе
умещается только пять значащих цифр. Чтобы
решить эту проблему в микрокалькуляторе
использовалась клавиша "CN". Если, к примеру,
результатом вычислений являлось число 1.2345678e-12,
то на индикаторе оно отображалось как 1.2345-12.
Нажав | F | CN |, видим на индикаторе 12345678. Запятая
при этом гаснет.
История развития такого вычислительного механизма как калькулятор начинается еще в ХVII веке, а первые прообразы этого аппарата существовали в VI столетии до нашей эры. Само слово «калькулятор» происходит от латинского «calculo», что в переводе означает «считаю», «подсчитываю». Но более детальное изучение этимологии этого понятия показывает, что изначально следует говорить о слове «calculus», которое переводится как «камешек». Ведь изначально именно камешки использовались как атрибут для счета.
Калькулятор – один из самых простых и часто используемых механизмов в повседневной жизни, однако это изобретение имеет большую историю и ценный опыт для развития науки.
Антикитерский механизм
Первым прообразом калькулятора считается Антикитерский механизм , который был обнаружен в начале ХХ века возле острова Антикитер на затонувшем корабле, принадлежавшему Италии. Ученые считают, что механизм можно датировать вторым веком до нашей эры.
Устройство предназначалось для того, чтобы высчитывать движение планет, спутников. Также Антикитерский механизм мог складывать, вычитать и делить.
Абак
В то время как торговые отношения между Азией и Европой начинали налаживаться, потребность в разных счетных операциях становилась все больше и больше. Именно поэтому в VI веке был изобретен первый прообраз счетной машины – Абак .
Абак – это небольшая деревянная доска, на которой были сделаны специальные бороздки. В этих небольших углублениях чаще всего лежали камешки или жетоны, обозначающие числа.
Механизм работал по принципу вавилонского счета, в основе которого лежала шестидесятеричная система. Любой разряд числа состоял из 60 единиц и, исходя из того, где располагалось число, каждая бороздка соответствовала количеству единиц, десятков и т.д. Из-за того, что в каждом углублении держать по 60 камешков было достаточно неудобно, то углубления были разделены на 2 части: в одной – камешки, обозначавшие десятки (не больше 5), во второй – камешки, обозначавшие единицы (не больше 9). При этом, в первом отделении камешки соответствовали единицам, во втором отделении – десяткам и т.д. Если в одной из бороздок число, необходимое при операции, превышало цифру 59, то один из камешков перекладывался в соседний ряд.
Абак был популярен вплоть до ХVIII и имел множество модификаций.
Счетная машина Леонардо да Винчи
В дневниках Леонардо да Винчи можно было увидеть чертежи первой счетной машины , которые получили название - «Мадридский кодекс».
Аппарат представлял собой несколько стержней с колесиками разного размера. Каждое колесо по своему основанию имело зубцы, благодаря которым механизм мог работать. Десять вращений первой оси приводили к одному вращению второй, а десять вращений второй оси к одному полному обороту третьей.
Скорей всего, при жизни Леонардо так и не смог перенести свои идеи в материальный мир, поэтому приянто считать, что во второй половине 19 века появилась первая модель счетной машины,созданная доктором Роберто Гуателли.
Палочки Непера
Шотландский исследователь Джон Непер в одной из своих книг, вышедшей в 1617 году изложил принцип умножения с помощью деревянных палочек. Вскоре подобный метод стал называться палочками Непера . В основе этого механизма лежал популярный в то время метод умножения решеткой.
«Палочки Непера» - это комплект деревянных палочек, на большинстве которых была нанесена таблица умножений, а также одна палочка с разметкой цифр от одного до девяти.
Для того, чтобы произвести операцию умножения, нужно было выложить палочки, которые бы соответствовали значению разряда множимого, а верхний ряд каждой дощечки должен был образовать множимое. В каждой строке числа суммировались, и потом результат после операции складывался.
Вычисляющие часы Шиккарда
Прошло больше, чем 150 лет после того, как Леонардо да Винчи изобрел свою счетную машину, когда немецкий профессор Вильгельм Шиккард в одном из своих писем Иоганну Кеплеру в 1623 году написал о своем изобретении. По словам Шиккарда, аппарат мог производить операции сложения и вычитания, а также умножения и деления.
Это изобретение вошло в историю как один из прототипов калькулятора, а название «механических часов» оно получило из-за принципа работы механизма, который основывался на применении звездочек и шестеренок.
Вычисляющие часы Шиккарда – это первое механическое устройство, которое могло совершать 4 арифметические операции.
Два экземпляра устройства сгорели во время пожара, а чертежи их создателя были найдены лишь в 1935 году.
Счетная машина Блеза Паскаля
В 1642 году Блез Паскаль начал заниматься разработкой новой счетной машины, будучи в возрасте 19 лет. Отец Паскаля, занимаясь сбором налогов, был вынужден иметь дело с постоянными расчетами, поэтому его сын и решил создать аппарат, который смог бы облегчить подобную работу.
Счетная Машина Блеза Паскаля – это небольшой ящик, в котором находится множество связанных между собой шестеренок. Цифры, необходимые для произведения любой из четырех арифметических операций, вводились с помощью оборотов колесиков, которые соответствовали десятичному разряду числа.
В течение 10 лет Паскаль смог сконструировать около 50 экземпляров машин, 10 из которых продал.
Арифмометр Кальмара
В первой половине 19го века Томас де Кальмар создал первое коммерческое устройство, которое могло выполнять четыре арифметические операции. Арифмометр был создан на основе механизма предшественника Кальмара – Вильгельма Лейбница. Сумев усовершенствовать уже существующий аппарат, Кальмар назвал свое изобретение «арифмометром».
Арифмометр Кальмара – это небольшой железный или деревянный механизм, внутри которого находится автоматизированный счетчик, с помощью которого можно выполнять четыре арифметические операции. Это было устройство, которое превосходило ряд уже существующих моделей, так как оно могло работать с тридцатизначными числами.
Арифмометры 19-20 века
После того, как человечество поняло, что вычислительная техника заметно упрощает работу с цифрами, в 19-20 веках появилось множество изобретений, связанных со счетными механизмами. Наиболее популярным устройством в этот период считался арифмометр.
Арифмометр Кальмара: изобретен в 1820 году, первый коммерческий механизм, выполняющий 4 арифметические операции.
Арифмометр Чернышева: первый арифмометр, появившийся в России, изобретен в 50-х годах 19 столетия.
Арифмометр Однера – один из самых популярных арифмометров ХХ века, появился в 1877 году.
Арифмометр Mercedes-Euklid VI: первый арифмометр, способный выполнять четыре арифметические операции без помощи человека, изобретен в 1919 году.
Калькуляторы в ХХІ веке
В наше время калькуляторы играют значимую роль во всех сферах жизни: начиная профессиональной, заканчивая бытовой. Эти вычислительные приборы заменили человечеству абаки и счеты, пользующиеся популярностью в свое время.
Исходя из целевой аудитории и характеристик, калькуляторы делятся на простые, инженерные, бухгалтерские и финансовые. Также существуют программируемые калькуляторы, которые можно вынести в отдельный класс. Они могут работать со сложными программами, предварительно заложенными в сам механизм. Для работы с графиками можно воспользоваться графическим калькулятором.
Также, классифицируя калькуляторы по исполнению, выделяют компактный и настольный виды.
История счетной техники – это процесс приобретения опыта и знаний человечеством, в результате чего счетные механизмы смогли гармонично вписаться в жизнь человека.
Это пост о нетбуках советских школьников, офисных работников и инженеров.
Почему я так говорю? В те времена, когда я учился в школе, я понятия не имел о компьютерах - зачем они и что это такое.
У нас их просто не было. Зато у нас были калькуляторы.
Практически каждый мой одноклассник носил в школу ту или иную модель - алгебра, геометрия, физика... на этих уроках без калькулятора было никуда.
Эти машинки назывались микрокалькуляторы - они были на солнечных батареях или от сети. А некоторые модели даже шли с чехлом - прямо как сегодня мобильные телефоны...
Уже в начале 90-х в тех или иных местах стали появляться игровые компьютерные клубы, где можно было заплатив рубль-другой играть в Монтесуму, Марио или авиа-симуляторы, а у некоторых "крутых" одноклассников даже домашние Атари или Робики... Нам. детям хотелось играть в начинавшие набирать моду компьютерные игры... Некоторые играли... на калькуляторах.
Да-да... были программируемые микрокалькуляторы, на которых можно было "играть". Под катом, под всеми фото калькуляторов я расскажу и об этом...
1. Электроника МК-51. Удобный и функциональный. С 7 по 11 класс отходил со мною в школу от звонка до звонка
2. Конторский монстр Электроника Б3-05 М. Он еще не имел ЖК-экрана, и цифры горели тонкими зелеными ниточками.
3. Электроника Б3-09 М. Агрегат на фото был выпущен в далеком 1976 году...
4. Электроника Б3-18 А - первый отечественный инженерный микрокалькулятор. Выпускался с 1976 года
5. Электроника Б3-36. Зарядка почти как у некоторых мобилок Сони-Эрикссон
6. Электроника МК-37А
7. Электроника МК-41. Еще один конторский монстр
8. Электроника МК-44. И еще один. Как же бодро на таких бухгалтера отбивали трели, быстро вписывая полученные цифры в желтые бумажные простыни...
9. Электроника МК-52 - первый советский микрокалькулятор с энергонезависимой электрически стираемой памятью (ППЗУ объемом 4 Кбит, число циклов перезаписи 10000), обеспечивающей сохранность программ при выключении питания и выполняющий функции буфера при обмене данными с внешними устройствами
10. Электроника МК-56. Память 98 команд и 14 регистров, быстродействие около 5 простых операций в секунду. При выключении калькулятора содержимое памяти стирается
11. Электроника МК-59, изготавливаемый для народного хозяйства и экспорта))
12. Электроника МК-41. Всегда умиляла его форма. Как будто конь встал на дыбы
13. Электроника МК-60. Первый советский калькулятор с питанием на солнечных элементах
14. Электроника МК-61. Вот он - программируемый микрокалькулятор, на котором я "играл". Если это можно так назвать
15. Он же, родной
16. Электроника МК-71 - советский инженерный калькулятор с питанием от солнечных элементов. Выпускался с 1986 года на заводе Ангстрем, продавался по цене 75 рублей. Полный отечественный аналог Casio fx-950
17. Электроника МК-85 — программируемый калькулятор (микрокомпьютер) со встроенным интерпретатором языка Бейсик. Выпускался заводом «Ангстрем», г. Зеленоград с 1986 года по 2000 год, продавался в сети магазинов «Электроника» по цене 145 рублей, что на тот момент было значительно дешевле любой другой ЭВМ, оснащённой интерпретатором Бейсика, затем по свободной розничной цене
И немного об играх на программируемых микрокалькуляторах.
Игр для ПМК было великое множество. Многие из этих игр сейчас утеряны и их невозможно найти даже среди бескрайних просторов интернета.
Что же представляла из себя типичная ПМК-шная игра. Чтобы полностью осветить все характерные особенности таких игр, мы выберем какую-нибудь динамическую игру, например "Звездный боец-4".
Сначала нужно было ввести программный кода. Он имел такой вид
Весь этот код целиком аккуратно вводится в память ПМК (как мы видим по количеству шагов — 104 — данная программа подходит только для МК-61 и МК-52). Не дай Боже ошибиться — на поиск ошибки уйдет немалое время, если вы конечно не счастливый обладатель МК-52 и не загружаете эту программу из ППЗУ.
После того, как программный код введен, необходимо заполнить регистры (это переменные в ПМК). Вводим в регистры необходимую информацию. Она обычно печатается сразу же после программного кода.
По традиции данные для занесения в регистр записываются в формате нажимаемых клавиш. В случае с нашей игрой это: "6 хП0; число от 0 до 1 хП3; 3 хП7; 50 хП8; 69 хП9; 88858893 В? 336542 KV ВП 7 хПА; 87 хПB; 59 хПС; 7 F10x хПД". Запись "6 хП0" в данном примере означает, что в регистр 0 заносится число 6.
Для сравнения, представьте, что вы купили лист (не диск, а лист) с игрой Oblivion
, и вводите ее по пунктам в компьютер, вместо того, чтобы автоматически инсталлировать с диска… Теперь вы понимаете.
После того, как в регистры введены все необходимые данные, нажимаются клавиши "В/О" и "С/П", запускающие программу с шага номер 00.
"Звездный боец" — динамическая игра, а значит теперь нам нужно будет внимательно вглядываться в тускло мерцающий экран. Если мы находимся в комнате с излишком солнечного света (или, не дай Бог, на открытом воздухе), то для калькулятора лучше всего сделать козырек из плотного картона, чтобы затенять мерцающий индикатор.
Итак, напряженно вглядываемся в мерцание. Сначала это кавардак непонятных цифр и символов, а потом с завидным постоянством начинает мерцать одно и то же видеосообщение:
Это уже игра)))) да-да
Как мы знаем из инструкции (а ее обязательно нужно прочесть перед игрой, чтобы знать что означают те или иные буковки-циферки, ведь интуитивно понятной графики тут нет):
- "8" слева — ничего не значащая цифра, появление которой на экране неизбежно (таковы условия создания видеосообщений для ПМК);
- "-" означает вражеские беспилотные зонды;
- мигающая "8" в центре — наш прицел;
- еще бывают: "L" — лёгкие истребители, "C" — средние истребители, "Г" — тяжёлые истребители, "Е" — корабли-телохранители (на иллюстрации не представлены).
Как же делать ход, спросите вы, ведь после нажатия на любую клавишу калькулятор прерывает вычисления (а значит и игру)? Ответ прост — для перемещения в пространстве используется рычажок "Р-ГРД-Г". Р — влево, Г — вправо, ГРД — выстрел.
Пока мигает сообщение мы передвигаем рычаг в нужное положение и ждем. Калькулятор производит нужные вычисление и вот мигает уже новая диспозиция. Можно делать новый ход....
Вот такая суходрочка микрокалькуляторная игра
Предыдущие 5 выпусков из серии
Эти машинки назывались микрокалькуляторы - они были на солнечных батареях или от сети. А некоторые модели даже шли с чехлом - прямо как сегодня мобильные телефоны…
1. Электроника МК-51. Удобный и функциональный. С 7 по 11 класс отходил со мною в школу от звонка до звонка
2. Конторский монстр Электроника Б3-05 М. Он еще не имел ЖК-экрана, и цифры горели тонкими зелеными ниточками.
3. Электроника Б3-09 М. Агрегат на фото был выпущен в далеком 1976 году…
4. Электроника Б3-18 А - первый отечественный инженерный микрокалькулятор. Выпускался с 1976 года
5. Электроника Б3-36. Зарядка почти как у некоторых мобилок Сони-Эрикссон
6. Электроника МК-37А
7. Электроника МК-41. Еще один конторский монстр
8. Электроника МК-44. И еще один. Как же бодро на таких бухгалтера отбивали трели, быстро вписывая полученные цифры в желтые бумажные простыни…
9. Электроника МК-52 - первый советский микрокалькулятор с энергонезависимой электрически стираемой памятью (ППЗУ объемом 4 Кбит, число циклов перезаписи 10000), обеспечивающей сохранность программ при выключении питания и выполняющий функции буфера при обмене данными с внешними устройствами
10. Электроника МК-56. Память 98 команд и 14 регистров, быстродействие около 5 простых операций в секунду. При выключении калькулятора содержимое памяти стирается
11. Электроника МК-59, изготавливаемый для народного хозяйства и экспорта))
12. Электроника МК-41. Всегда умиляла его форма. Как будто конь встал на дыбы
13. Электроника МК-60. Первый советский калькулятор с питанием на солнечных элементах
14. Электроника МК-61. Вот он - программируемый микрокалькулятор, на котором я «играл». Если это можно так назвать
15. Он же, родной
16. Электроника МК-71 - советский инженерный калькулятор с питанием от солнечных элементов. Выпускался с 1986 года на заводе Ангстрем, продавался по цене 75 рублей. Полный отечественный аналог Casio fx-950
17. Электроника МК-85 - программируемый калькулятор (микрокомпьютер) со встроенным интерпретатором языка Бейсик. Выпускался заводом «Ангстрем», г. Зеленоград с 1986 года по 2000 год, продавался в сети магазинов «Электроника» по цене 145 рублей, что на тот момент было значительно дешевле любой другой ЭВМ, оснащённой интерпретатором Бейсика, затем по свободной розничной цене
И немного об играх на программируемых микрокалькуляторах.
Игр для ПМК было великое множество. Многие из этих игр сейчас утеряны и их невозможно найти даже среди бескрайних просторов интернета.
Что же представляла из себя типичная ПМК-шная игра. Чтобы полностью осветить все характерные особенности таких игр, мы выберем какую-нибудь динамическую игру, например «Звездный боец-4».
Сначала нужно было ввести программный кода. Он имел такой вид
Весь этот код целиком аккуратно вводится в память ПМК (как мы видим по количеству шагов - 104 - данная программа подходит только для МК-61 и МК-52). Не дай Боже ошибиться - на поиск ошибки уйдет немалое время, если вы конечно не счастливый обладатель МК-52 и не загружаете эту программу из ППЗУ.
После того, как программный код введен, необходимо заполнить регистры (это переменные в ПМК). Вводим в регистры необходимую информацию. Она обычно печатается сразу же после программного кода.
По традиции данные для занесения в регистр записываются в формате нажимаемых клавиш. В случае с нашей игрой это: «6 хП0; число от 0 до 1 хП3; 3 хП7; 50 хП8; 69 хП9; 88858893 В? 336542 KV ВП 7 хПА; 87 хПB; 59 хПС; 7 F10x хПД». Запись «6 хП0» в данном примере означает, что в регистр 0 заносится число 6.
Для сравнения, представьте, что вы купили лист (не диск, а лист) с игрой Oblivion, и вводите ее по пунктам в компьютер, вместо того, чтобы автоматически инсталлировать с диска… Теперь вы понимаете.
После того, как в регистры введены все необходимые данные, нажимаются клавиши «В/О» и «С/П», запускающие программу с шага номер 00.
«Звездный боец» - динамическая игра, а значит теперь нам нужно будет внимательно вглядываться в тускло мерцающий экран. Если мы находимся в комнате с излишком солнечного света (или, не дай Бог, на открытом воздухе), то для калькулятора лучше всего сделать козырек из плотного картона, чтобы затенять мерцающий индикатор.
Итак, напряженно вглядываемся в мерцание. Сначала это кавардак непонятных цифр и символов, а потом с завидным постоянством начинает мерцать одно и то же видеосообщение:
Это уже игра)))) да-да
Как мы знаем из инструкции (а ее обязательно нужно прочесть перед игрой, чтобы знать что означают те или иные буковки-циферки, ведь интуитивно понятной графики тут нет):«8» слева - ничего не значащая цифра, появление которой на экране неизбежно (таковы условия создания видеосообщений для ПМК);"-" означает вражеские беспилотные зонды; мигающая «8» в центре - наш прицел; еще бывают: «L» - лёгкие истребители, «C» - средние истребители, «Г» - тяжёлые истребители, «Е» - корабли-телохранители (на иллюстрации не представлены). Цель игры: уничтожить все корабли противника, Империи Зла. На уничтожение каждого звена дается 9 ходов. Если мы за это время не уничтожим звено кораблей противника, другое звено заходит нам с тыла и уничтожает - появится надпись «ЕГГОГ», которая для большинства ПМК-игр является аналогом «game over». Если же мы их успеем уничтожить, то перейдем к следующему звену. После уничтожения последнего звена (корабли-телохранители «Е») появится свидетельство нашей победы «BLESC-93».
Как же делать ход, спросите вы, ведь после нажатия на любую клавишу калькулятор прерывает вычисления (а значит и игру)? Ответ прост - для перемещения в пространстве используется рычажок «Р-ГРД-Г». Р - влево, Г - вправо, ГРД - выстрел.
Пока мигает сообщение мы передвигаем рычаг в нужное положение и ждем. Калькулятор производит нужные вычисление и вот мигает уже новая диспозиция. Можно делать новый ход…
Вот такая суходрочка микрокалькуляторная игра