计算器的起源和发展.doc

计算器的起源和发展 计算器一般由运算器、控制器、存储器、键盘、显示器、电源和一些可选外围设备及电子配件通过人工或机器设备组成。低档计算器的运算器、控制器由数字逻辑电路实现简单的串行运算，其随机存储器只有一、二个单元，供累加存储用。高档计算器由微处理器和只读存储器实现各种复杂的运算程序，有较多的随机存储单元以存放输入程序和数据。键盘是计算器的输入部件，一般采用接触式或传感式。为减小计算器的尺寸，一键常常有多种功能。显示器是计算器的输出部件，有发光二极管显示器或液晶显示器等。除显示计算结果外，还常有溢出指示、错误指示等。计算器电源采用交流转换器或电池，电池可用交流转换器或太阳能转换器再充电。为节省电能，计算器都采用CMOS工艺制作的大规模集成电路（见互补金属-氧化物-半导体集成电路），并在内部装有定时不操作自动断电电路。计算器可选用的外围设备有微型打印机、盒式磁带机和磁卡机等。计算器这一小小的程序机器实际上是从计算机中割裂出来的衍生品，但因其方便快捷的操作模式，已经被广泛应用于工程、学习、商业等日常生活中，极大的方便了人们对于数字的整合运算。 计算器最早的计算工具诞生在中国。中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策，又被叫做算筹。这种算筹多用竹子制成，也有用木头，兽骨充当材料的。约二百七十枚一束，放在布袋里可随身携带。直到今天仍在使用的珠算盘，是中国古代计算工具领域中的另一项发明，明代时的珠算盘已经与现代的珠算盘几乎相同。17世纪初，西方国家的计算工具有了较大的发展，英国数学家纳皮尔发明的纳皮尔算筹，英国牧师奥却德发明了计圆柱型对数算尺，这种计算尺不仅能做加减乘除、乘方、开方运算，甚至可以计算三角函数，指数函数和对数函数，这些计算工具不仅带动了计算器的发展，也为现代计算器发展奠定了良好的基础，成为现代社会应用广泛的计算工具。1642年，年仅19岁的法国伟大科学家帕斯卡引用算盘的原理，发明了第一部机械式计算器，在他的计算器中有一些互相联锁的齿轮，一个转过十位的齿轮会使另一个齿轮转过一位，人们可以像拨电话号码盘那样，把数字拨进去，计算结果就会出现在另一个窗口中，但是只能做加减计算。1694年，莱布尼兹在德国将其改进成可以进行乘除的计算。此后，一直要到20世纪50年代末才有电子计算器的出现。从某种角度而言，广义的“计算机”概念是包括“电子计算器”的。电子计算器中也有集成电路，但计算器的功能简便，价格更加便宜，利于携带与稳定性好。根据表现形式可分实物形态的计算器与软件形式的计算器A. 实物计算器, 此类计算器一般是手持式计算器, 便于携带, 使用也较方便, 但一般情况下, 功能较简单, 也不太方便进行功能升级. 也有少部功能强大的图形式手持计算器, 但由于价格最贵, 在平板电脑与智能手机普及的情况下, 不建议购买最贵的多功能手持计算器.B.软件形式的计算器. 此类计算器以软件存在, 能在PC电脑或者智能手机, 平板电脑上使用. 此类计算器功能多, 功能可以通过软件升级进行扩展. 随着平板与智能手机有普及, 软件形式的计算器的应用会越来越多, 最终有望取代传统的手持式计算器.软件形式的计算一般可分为三类: 常见计算器, 专用计算器, 综合功能计算器.1. 常见的计算器又有四类：算术型计算器可进行加、减、乘、除等简单的四则运算，又称简单计算器。一般都是实物计算器。 Win7下的算术型计算器(标准型) Win7下的科学型计算器科学型计算器可进行乘方、开方、指数、对数、三角函数、统计等方面的运算，又称函数计算器。 可以是软件,也可以是实物程序员计算器专门为程序员设计的计算器, 主要特点是支持And, Or, Not, Xor： 最基本的与或非和异或操作, 移位操作 Lsh, Rsh：全称是Left Shift和Right Shift，也就是左移和右移操作，你需要输入你要移动的位数（不能大于最大位数） RoL, RoR：全称是Rotate Left和Rotate Right，对于RoL来讲，就是向左移动一位，并将移出的那位补到最右边那位上，RoR类似 Win7下的程序型计算器 统计计算器- 为有统计要求的人员设计的设计的计算器, 可以是软件,也可以是实物2. 除常用计算器外, 还有专用计算器, 专用计算器就特别多了,如个人所得税计算器, 房贷计算器, 油耗计算器等. 一般以软件的形式存在.3. 再有就是综合功能计算器 (可编程计算器)此类计算器一般都是以软件的形式存, 它除了具有常用计算器的功能外, 还可以由使用者自已编写程序或公式，把较复杂的运算步骤或者公式贮存起来，以后可以调用,进行多次重复的运算, 甚至能打印计算过程与结果。大多数的专用计算器的能功能它都可实现, 如 个人所得税计算, 单位换算等都可以由使用者自行编程计算. 使用者也可到网上下载别人制作好的公式文件进行计算. 综合计算器适用范围广, 不仅适用于普通用户, 也适用程序员, 更适合于各个设计行业的复杂计算, 如建筑, 水利, 机械, 传动, 齿轮, 结构, 医学, 甚至大学生的毕业设计, 中小学生也可使用它来学习数学知识和一些简单的编程计算, 就是此类计算器中的一个代表 超级公式计算器计算器包括标准型和科学型两种，其中标准型使用方法如下：1、键入数字时，按下相应的数字键，如果按错可用（CE）键消去一次数值，再重新输入正确的数字。2、直接输入数字后，按下乘号将它变为乘数，在不输入被乘数的情况下直接按（=）键 计算器公式图，就是该数字的二次方值。3、根号（）键默认是开二次方根，只有科学计算器才能开多次方根。4、按下（+/-）键可改变数字的正负值。5、当输入数字并决定运算符号后，按下（%）键会将这之前的参数自动赋值为它前面参数的百分之这个参数参加运算。Windows7下百分数不能直接参加运算，参加运算的是前一个操作数的百分之几。多数手机中也是这样计算的，如78+2（%）相当于78+78*2%，最后结果为79.56，如NOKIA。在xp下单击它程序会把两个相乖积然后除以100，并显示结果。如输入23+3，然后单击”%”，结果为0.69。输入23-3，或23/3，或23*3，然后单击”%”,结果依然为0.69，也就是说它忽略了加减乘除号。使用时一定要注意”%”只能用在x+(或-,*,/)之后，或用在计算机结果之后，表示计算结果平方的百分之一。6、部分标准型具备数字存储功能，它包括四个按键：MRC、M-、M+、MU。键入数字后，按M+将数字读入内存，此后无论进行多少步运算，只要按一次MRC即可读取先前存储的数字，按下M-则把该数字从内存中删除，或者按二次MRC。MU则为利率计算，2000MU20%=2000/(1-20%)=2500,2000MU20%=2000/(1+20%)=1666.7。7.等号“*=”还可以表示平方：如10的平方，可以按10 然后按 然后按= 结果就会是100。但依次按10，+然后按=结果为20，即“+=表示2倍，因为它相当于10+10=20。同理10/=，相当于按下10/10=，结果为1。与电子计算机的最大区别在于：计算器只是简单的计算工具，有些机型具备函数计算功能，有些机型具备一定的贮存功能，但一般只能存储几组数据。计算机则具备复杂存贮功能、控制功能，更加强大，在中国俗称“电脑”计算器和计算机一样都能够实现数据的录入、处理、存储和输出，但它所以 中国古老的计算器-算盘区别于计算机的就是，它不能自动地实现这些操作过程，必须由人来操作完成。而计算机通过编制程序能够自动进行处理。所以以自动化程度来区别二者，就在于是否需要人工干预其运行。实际上二者还有另一个本质性的区别。计算器使用的是固化的处理程序，只能完成特定的计算任务；而计算机借助操作系统平台和各类应用软硬件，可以无限扩展其应用领域。也就是说，是否具有扩展性是二者的本质区别。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。在计算机应用与智能化控制的科学家、工程师手中，它和计算机的本质相同，可以开发出针对各类电子电气产品的应用，例如洗衣机。但对于用户来说，他们并不需要知道洗衣机里的单片机的接口和编程语言，只要能操作洗衣服就行，因此单片机用于某个具体的电子产品上就需要配合简洁方便的人机界面，用户只使用它的特定功能。过去有些计算器像是今日的计算机一样大，第一个机械计算器是桌面型机械设备，但很快被桌面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设备。计算器的复杂度随着使用目的而有所不同。最简单的计算器模块应该包含下列部件：1.电源，例如电池或太阳能板（solar panel）2.显示幕，通常以LED光源或LCD制成，可显示一定数量的数字（通常为八、十、十二、十六位，以十二位最常见）3.电子回路4.一个包含下列按键的按键面版：(1)十个数字键，从0到9(2)小数点(3)等于符号，用于显示运算解(4)四个运算函数（加减乘除）(5)取消键，用于清空当前显示的数字(6)电源开关(7)其他基本函数，例如求平方根或百分比键 （%）5.更高级的模块也许会有一个单数值记忆按键（M+，M-），可在需要时叫回。20世纪80年代早期，基本计算器开始置入其他小型设备，例如手机、BBCall（pager）或腕表。较高级的科学计算器或工程型计算器支持三角函数、统计与其他函数。而最先进的现代计算器甚至可显示图型，并且包含计算机代数系统。这种计算器可以编写程序，且内含了代数方程式求解程序、经济模型甚至游戏程序。这类计算器可显示填满显示屏的单一数值。并可将数字以科学记数法表现至9.999999999*10。如果用户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。因为存储器如此有限的计算器无法存储如此巨大的输入(=10160)。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，虽然用户依然难以了解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与德州仪器。这些计算器都是嵌入式系统的范型。在windows系统中自带有计算器，并可在简易计算器和科学型计算器之间进行切换。打开方式：1：开始-程序-附件-计算器。2：开始-运行-输入calc，即可打开。3：通过网页调用本机程序实现在线计算器的所有功能。打开后的程序可点击“查看”-进行科学型/标准型之间的切换。路径windows系统自带的计算器程序叫做calc.exe，其路径是 X:WINDOWSsystem32calc.exe 。（X代表系统盘符号）功能(1)使用计算器可进行加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、开方(sqrt)、百分数(%)、倒数(1/x)等简单算术计算。计算时可使用鼠标点击按钮进行操作，也可在键盘的数字键区呈开启状时，通过数字键区的按键进行操作。(2)“科学型”用于进行统计计算和科学计算，还可以用于进行不同进制数的转换。统计计算：可计算一系列数据的和，平均值等。科学计算：可进行函数、对数运算，以及阶乘、幂运算等。数制的转换：可进行十进制、二进制、八进制、十六进制整数的相互转换。其中有很多的特殊符号，例如：PI等于 的意思，就是=3.1415926或6.283185或9.424777ln 就是自然对数，在数学中 ln(x)是以e为底的x的对数，f(x)=ln|x|的导函数为f