Как работает калькулятор?

Когда был изобретен калькулятор?
Насколько велики были первые калькуляторы?

Готовы ли вы сделать некоторые домашнее задание по математике? Подождите секунду? Неужели это стоны? Ничего страшного. Не каждый переживает о выполнении домашних заданий. Для некоторых, математика может быть сложным предметом, а для других не очень.


Впрочем, не нужно волноваться! У нас есть фантастический инструмент, который можно использовать в качестве помощника по математике. С помощью нескольких простых нажатий, каждый может легко рассчитать правильное решение в кратчайшие сроки. О чем разговор? Калькулятор, конечно!

Сегодня, калькуляторы есть везде. Многие дети, возможно, принимают их как должное. В конце концов, любой смартфон имеет приложение «калькулятор» прямо на главном экране. Вы также можете пойти в любой универсальный магазин и купить калькулятор на солнечных батареях за достаточно небольшую сумму. Если у вас есть компьютер, у вас под рукой вычислительные мощности с большими возможностями.

Хотя калькуляторы сегодня очень распространены, они не всегда были такими дешевыми и легко доступными. На самом деле, они не были известны до начала рассвета компьютерной эры. До этого времени, люди должны были опираться на карандаш и бумагу или, возможно, на такие старые инструменты, как счеты.

Первые универсальные компьютеры были разработаны в 1940-х и 1950-х годов. Эти компьютеры, размером с комнату, опирались на технологии, включающие вакуумные лампы и транзисторы. Они стали одними из первых машин с прогнозируемыми вычислительными мощностями и проложили путь для дальнейшего развития электронных калькуляторов спустя несколько десятилетий.

В 1957 году компания «Casio Computer Company» выпустила в Японии свою модель калькулятора 14-A. Это был первый в мире полностью электрический компактный калькулятор. Насколько он был компактен? Технология в то время была достаточно громоздкой, так что калькулятор должен был быть встроенным в рабочий стол!

Это было бы более четырех лет, прежде чем англичане из компании «Bell Punch/Sumlock Comptometer ANITA» объявили про первый в мире полностью электронный калькулятор. «Анита» использовала компактные технологии вакуумной трубки, но все равно девайс весил изрядных 15 кг.

По мере того, как компьютерные технологии совершенствовались и были разработаны микропроцессоры, калькуляторы становились меньше и дешевле. Калькуляторы, которые могли поместиться в кармане, в конце концов стали доступны в середине 1970-х годов. К 1980-м годам, калькуляторы стала достаточно доступными, чтобы стать обычным явлением во многих школах.

Но как эти приборы работают? Большинство калькуляторов основаны на интегральных схемах более известных как чипы. Подобные схемы содержат транзисторы, которые при выполнении математических вычислений можно включать и выключать с помощью электрических импульсов.

Самые основные расчеты: сложение, вычитание, умножение и деление. Чем больше транзисторов задействовано в интегральной схеме, тем более сложные математические функции может выполнять калькулятор. Современные научные калькуляторы, например, могут производить невероятно продвинутые математические расчеты.

Как и все другие электронные устройства, калькуляторы обрабатывают информацию в двоичной форме. Мы привыкли оперировать базой, в которой имеется десять цифр для работы: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, и 9. В двоичной системе счисления есть только две цифры: 0 и 1. Таким образом, при вводе чисел в калькулятор, интегральная схема преобразует эти числа в двоичные строки 0 и 1.

Далее интегральные схемы используют 0 и 1, чтобы включить и выключить транзисторы, тем самым производя нужные расчеты. Поскольку есть только два варианта в двоичной системе (0 или 1), они могут быть легко трансформированы включением и выключением транзисторов и преобразованы в бинарные варианты (нет = 0 и да = 1 или наоборот).

После того, как расчет будет завершен, ответ в виде двоичного кода преобразуется обратно в привычную систему с десятью цифрами и отображается на экране дисплея калькулятора. Большинство калькулятором для отображения цифр используют недорогие технологии, распространенные на данный момент, такие как жидкокристаллические дисплеи (LCD) или светоизлучающие диоды (LED).


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .