计算器


计算器 (正體)

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旧型机械计算器
科学型计算器
会计型计算器

计算器,是一种小型的手持或桌面的装置,用于完成计算。现代的计算器与计算机是不一样,计算器通常仅能完成算术运算和少量逻辑操作并显示其结果,但一般不能修改其程序。除了某些尺寸可比掌上型计算器的PDA之外,计算器的可携性通常高于计算机。

目录

概观

在过去,诸如算盘、纳皮尔骨头、数学表书籍、工程计算尺或机械加法机(adding machine)在数值计算上扮演辅助角色。计算器这词原本指的是以纸笔执行数学计算的职业人士,这样的半手动计算工作既繁重又易出错。

现代的计算器以电力为动力,且拥有从便宜、信用卡尺寸的简易装置到附打印功能的特殊计算器等多种形状与尺寸。

电子计算器

过去有些计算器像是今日的电脑一样大,第一个机械计算器是桌上型机械装置,但很快被桌上型电力机械计算器取代,之后又被真空管晶体管集成电路逻辑线路等材料依序取代。今日大部分计算器是掌上型微电子装置。

基本计算器

计算器的复杂度随着使用目的而有所不同。最简单的计算器模组应该包含下列部件:

  • 电源,例如电池太阳能板solar panel
  • 显示幕,通常以LED光源或LCD制成,可显示一定数量的数字(通常八到十位)
  • 电子回路
  • 一个包含下列按键的按键面版:
    • 十个数字键,从0到9
    • 小数点
    • 等于符号,用于显示运算解
    • 四个运算函式(加减乘除)
    • 取消键,用于清空目前显示的数字
    • 电源开关
    • 其他基本函数,例如求平方根或百分比键 (%)
  • 更高级的模组也许会有一个单数值记忆按键(M+,M-),可在需要时叫回。

1980年代早期,基本计算器开始置入其他小型装置,例如手机、BBCall(pager)或腕表。

一TI-89计算器的3D线框模型撷图

进阶电子计算器

较高阶的科学计算器工程型计算器支援三角函数、统计与其他函数。而最先进的现代计算器甚至可显示图型,并且包含电脑代数系统。这种计算器可以编写程式,且内含了代数方程式求解程式、经济模型甚至游戏程式。这类计算器可显示填满屏幕的单一数值。并可将数字以科学记数法表现至9.999999999*1099。如果使用者试图输入一过大的数值或运算产生过大数值的算式(例如输入100!,即100阶乘),则计算器仅显示错误一词。因为内存如此有限的计算器无法储存如此巨大的输入。

错误也用以表示数学上未定义的函数或操作,例如除以零或对负数取平方根(除了某些昂贵的计算器拥有可处理复数的特殊函数,大部分科学计算器不允许复数的存在)。某些少数计算器可分别这两种错误的不同,虽然使用者依然难以了解error 1与error2的差别何在。

仅有少数公司研发与制造现代职业工程师与经济学家用的计算器:最有名的是Casio夏普HP德州仪器。这些计算器都是嵌入式系统的典范。

学生正在使用计算器

教育用途

大部分发达国家的学生常在写回家作业时使用计算器。但因担心学生的基本算术能力因而受到戕害,因此许多人士抗拒让学生过早使用它。而某些课程限制使用计算器运算算术,直到学到更高阶的计算技巧;其他人则不同意以纸笔或心算算术的重要性,他们更注重教授评估与解决问题的技巧。

然而,还是有一些其他顾虑:例如学生可能以错误的方式使用计算器,并因对计算器的信赖而盲目相信答案。教师为了破解学生的盲信,常会指导学生以人工验算并确认其答案的正确性。当然,学生也有可能只运用计算器取得答案,而不了解运算的真实意义,例如输入-10×-10,获得100,却不了解背后“负负得正”的规则。在此情况下,计算器成为学生的依赖而非辅助工具,使学生在考试时对任何简单的运算都以计算器求解,并降低应答的速度。


会计型计算器

计算器与电脑

历史

中式算盘

最早:算盘

主条目:算盘

第一个计算器是算盘。算盘通常以木框加上在木杆上滑动的木珠制成。在西方,算盘在印度阿拉伯数字流行前使用了数个世纪,且在近代中国的记帐与商务上仍广泛使用。

19世纪

巴贝奇将计算工具的概念更往前推,试图建立第一个可编程式电脑,但这台他建造的机器太重了,因而无法操作。

1930年代至1960年代

1914年的机械计算器

1970年代

1970年代开始,微处理器技术被吸纳进计算器,最初的微处理器是Inter于1971年为日本名为Busicom的计算器公司生产的[1]

夏普在该极端是计算器制造商中的佼佼者。他们最先在计算器中采用了液晶显示屏,还是最早把太阳能电池固化到计算器的企业之一。从1960年代到1970年代的十多年里,夏普公司把生产计算器所需的原件降到了3个(以前需要3000多个)——硅片、显示屏和太阳能电池,这大大降低了计算器的生产成本、价格能耗[2]

1980年代

1980年代中期至现代

外部链接

  • 由德州仪器制作的TI-89图形计算器


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Pen based calculator

  • [1] gives a novel pen-based calculator that will work on whiteboards or tablets.

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