电子计算器

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电子计算器,简称计算器(英語:electronic calculator)是一种小型的手持或桌面的裝置,用於完成数学計算。一般的数学电子计算器與电脑不同,数学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,计算器的可攜性通常高於计算机。

「电子计算器」的各地常用名稱
中国大陸电子计算器
臺灣電子計算機
電子計算器[1]
港澳電子計數機
日本電卓
韓國電子計算器[註 1]計算器計算機[註 2]

20世纪70年代开始,微处理器技术被吸纳进计算器製程,最初的微处理器是Intel于1971年为日本名为Busicomビジコン)的计算器公司生产的[2],1972年惠普推出第一款掌上科学计算器HP-35

夏普在此領域是电子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安裝到计算器的企业之一。从20世纪60年代到70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。

過去有些电子计算器像是今日的电脑一樣大,第一個机械计算器是桌上型機械裝置,但很快被桌上型電力機械计算器取代,之後又被真空管电晶体积体电路邏輯線路等材料依序取代。今日大部分计算器是掌上型微電子裝置。

基本电子计算器

计算器的複雜度隨著使用目的而有所不同。最簡單的计算器模組應該包含下列部件:

  • 電源,例如電池太陽能板
  • 顯示幕,通常以LED光源或LCD製成,可顯示一定數量的數字(通常為八、十、十二、十六位,以十二位最常見)
  • 電子迴路
  • 一個包含下列按鍵的按鍵面版:
    • 十個數字鍵,從0到9
    • 小數
    • 等於符號,用於顯示運算解
    • 四個運算函式(加減乘除)
    • 取消鍵,用於清空目前顯示的數字
    • 電源開關
    • 其他基本函數,例如求平方根百分比鍵 (%)
  • 更高級的模組也許會有一個單數值記憶按鍵(M+,M-),可在需要時存储和提取需(被)存储的数据。

20世纪80年代早期,基本计算器開始置入其他小型裝置,例如手機呼叫器腕錶

進階电子计算器

科學计算器工程型计算器支援三角函數微積分統計其他函數。而最先進的現代计算器甚至可顯示圖型,並且包含电脑代数系统。這種计算器可以編寫程式,且內含了代數方程式求解程式、經濟模型甚至遊戲程式。這類计算器可顯示填滿螢幕的單一數值。並可將數字以科學記數法表現至9.999999999*1099。如果使用者試圖輸入一過大的數值或運算產生過大數值的算式(例如輸入100!,即100階乘),則计算器僅顯示「錯誤」(error)一詞。因為記憶體如此有限的计算器無法儲存如此巨大的輸入。

「錯誤」也用以表示數學上未定義的函數或操作,例如除以零或對負數取平方根(除了某些高階的科學计算器擁有可處理複數的特殊函數,大部分科學计算器不允許複數的存在)。某些少數计算器可分別這兩種錯誤的不同,雖然使用者依然難以瞭解error 1與error2的差別何在。

僅有少數公司研發與製造現代職業工程師與經濟學家用的计算器:最有名的是Casio夏普HP德州儀器。這些计算器都是嵌入式系統的典範。

教育用途

 
學生正在使用计算器

有些學生常在寫數學作業時使用计算器。但因擔心學生的基本算術能力因而受到戕害,因此許多教育人士抗拒讓學生過早使用它。而某些課程限制使用计算器運算算術,直到學到更高階的計算技巧;其他人則不同意以紙筆心算算術的重要性,他們更注重教授評估與解決問題的技巧。

然而,還是有一些其他顧慮:例如學生可能以錯誤的方式使用计算器,並因對计算器的信賴而盲目相信答案。教師為了破解學生的盲信,常會指導學生以人工驗算並確認其答案的正確性。

历史

前身

 
17世纪的机械计算器

1642年,文艺复兴见证了机械计算器的诞生。发明者有威廉·希卡德[3]和几十年后的布莱兹·帕斯卡

开发

上世纪40至50年代,真空管晶体管大型计算机中得到使用。这为后来电子计算器的出现提供了基础。 日本的计算机公司卡西欧于1957年发布了14-A型计算器。它不使用电子逻辑,但基于继电器技术,是世界上第一台纯电工作的紧凑型计算器。

發展

 
70年代採用真空熒光顯示器的計數機,圖為卡西歐fx-140計數機,生產期為1978至1982年

20世纪70年代开始,微处理器技术被吸纳进计算器製程,最初的微處理器是Intel于1971年为日本名为Busicom日语ビジコン的计算器公司生產的[4],1972年惠普推出第一款掌上科學計算機HP-35

计算器程序

電腦的程序可計算極為複雜的數學程式,這是一般计算器所無法相比的,不过现在也有一些功能较强大的计算器具有编程功能。

參見

註釋

  1. ^ 전자계산기
  2. ^ 계산기

参考文献

  1. ^ electronic calculator. 樂詞網. 國家教育研究院.  (繁體中文)
  2. ^ 我们在燃烧 鲍勃·约翰斯通 华夏出版社 2004年 ISBN 7-5080-3534-8
  3. ^ 存档副本. [2022-01-17]. (原始内容存档于2014-04-16). 
  4. ^ 我们在燃烧 鲍勃·约翰斯通 华夏出版社 2004年 ISBN 7-5080-3534-8

外部連結

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