آلة حاسبة
المحتويات
- حاسبات الجيب
- منتصف الثمانينيات حتى الوقت الحاضر
- مقارنة الآلات الحاسبة بأجهزة الكمبيوتر
- ذاكرة
- الأعمال الداخلية
- الآلة الحاسبة من الداخل
- مثال
- تاريخ الآلة الحاسبة
- تحسينات فنية
- استخدامها في التعليم
- مصدر الطاقة
- مرحلة السوق الشامل
- حاسبات الجيب القابلة للبرمجة
- السلائف للآلة الحاسبة الإلكترونية
- تطوير الآلات الحاسبة الإلكترونية
- تخطيط المفتاح
- آلة حاسبة بواجهة مستخدم رسومية
- التمثيل الرقمي
- إدخال
- من السبعينيات إلى منتصف الثمانينيات
- الآلة الحاسبة الرقمية في الهواتف والحاسوب
- عرض الإخراج
- حاسبات قابلة للبرمجة

بدايةً، الحاسبة أو المِحْساب أو الحسّابة آلة إلكترونية مكتبية تستعمل لإجراء العمليات الحسابية. وتعد الآلة الحاسبة الجد الأكبر لعائلة الحواسيب، ويعد الشكل الذي وصلت له الآلة الحاسبة اليوم هو نتاج عمل باسكال حتى عام 1642 ميلادي، لكن قبل ذلك كانت هنالك الكثير من النماذج البسيطة للآلة الحاسبة. وتعرض الأقسام التالية جوانب أخرى من الموضوع.
التصميم
وفي السياق ذاته، حاسبات الجيب الإلكترونية العصرية عادة ما تكون صغيرة ورخيصة، ومنها عدّة أنواع. فعدا عن النوع البسيط الذي يمكن المستعمل من إجراء العمليات الحسابية الأساسية، هنالك حاسبات جيب مخصّصة لعدد من المجالات. فهنالك حاسبات الجيب العلميّة، التي يستعملها الكثير من الباحثين والرياضيين وطلاب المدارس الثانوية والجامعات والتي تهدف إلى إعطاء المستعمل إمكانيّة استعمال دوال أكثر تعقيدًا من العمليات الحسابية البسيطة، منها الدوال المثلثية أو عمليات إحصائية. وتوجد كذلك حاسبات جيب بيانيّة لرسم دوال بمتغيرات حقيقية أو في فضاء إقليدي ما.
إضافةً إلى ذلك، وتختلف حاسبة الجيب عن الحاسوب بكونها ذات قدرة أصغر من الحاسوب العادي على حل المسائل الحسابية، وبأنّها صمّمت خصيصَى ليجري بها المستعمل حساباته مباشَرةً دون أن يحتاج إلى أي قدرات في البرمجة، وأحيانًا دون أن تكون للآلة إمكانيات برمجة إطلاقًا.
من جانب آخر، تستعمل الآلة الحاسبة في جميع المجالات اليومية، وتوجد في عدة صور وأشكال، فهي إلى جانب شكلها الأساسي، موجودة في كل جهاز محمول (هاتف نقال، حاسوب كفي)، هذا إلى جانب الآلة الحاسبة العلمية التي يستعملها الباحثون والرياضيون وطلاب المدارس والجامعات.
حاسبات الجيب
وفي هذا الصدد، بحلول عام 1970، يمكن صنع آلة حاسبة باستخدام عدد قليل من الشرائح ذات الاستهلاك المنخفض للطاقة، مما يسمح للطرازات المحمولة التي تعمل بالبطاريات القابلة لإعادة الشحن. كانت أول آلة حاسبة المحمولة نموذج 1967 بعنوان «كال تك»، التي كان يقودها تطوير جاك كيلبي في شركة معدات تيكاس في مشروع بحثي لإنتاج الآلة الحاسبة المحمولة. يمكنه الجمع والضرب والطرح والقسمة، وكان جهاز الإخراج الخاص به عبارة عن شريط ورقي. نتيجة لمشروع «كال-تيتش»، مُنحت شركة معدات تيكاس براءات اختراع رئيسية على الآلات الحاسبة المحمولة.
من جانب آخر، في سنة 1971 بيكو للإلكترونيات. والمعدات العامة قدموا كذلك تعاونهم الأول في الدوائر المتكاملة، وهي آلة حاسبة متكاملة للرقاقة الواحدة IC لآلة حاسبة Monroe Royal Digital III. كانت Pico منبثقة من قبل خمسة من مهندسي تصميم GI الذين كانت رؤيتهم هي إنشاء ICs ذات رقاقة واحدة. حقق Pico و GI نجاحًا كبيرًا في سوق الآلات الحاسبة المحمولة المزدهر.
كذلك، تم الانتهاء من أول آلة حاسبة علمية سوفيتية بحجم الجيب "B3-18" بحلول نهاية عام 1975.
في هذا الإطار، في هذه الأثناء، كانت هيوليت-باكارد (HP) تطور آلة حاسبة للجيب. تم إطلاقه في أوائل عام 1972، وكان مختلفًا عن حاسبات الجيب الأساسية الأخرى ذات الوظائف الأربع التي كانت متوفرة في ذلك الوقت حيث كانت أول آلة حاسبة للجيب بوظائف علمية يمكن أن تحل محل قاعدة الشريحة. استعملت HP-35 البالغة 395 دولارًا، جنبًا إلى جنب مع جميع حاسبات HP الهندسية اللاحقة على وجه التقريب، التدوين البولندي العكسي (RPN)، والذي يُطلق عليه كذلك تدوين postfix. يتم إجراء عملية حسابية مثل "8 plus 5"، باستخدام RPN ، بالضغط على 8، Enter↑و 5، و +؛ بدلاً من تدوين الملصقالجبري : 8، +، 5، =. كان يحتوي على 35 زرًا وكان يعتمد على شريحة Mostek Mk6020.
علاوةً على ذلك، أول آلة حاسبة بحجم الجيب مصنوعة في أوروبا، DB 800 تم تصنيعها في مايو 1971 بواسطة ديجيترون في بوجي، كرواتيا (يوغوسلافيا السابقة) مع أربع وظائف وشاشة من ثمانية أرقام وأحرف خاصة لرقم سالب وتحذير من أن الحساب يحتوي على عدد كبير جدًا من الأرقام لعرضه.
وفي هذا السياق، ظهرت أول آلة حاسبة محمولة منتجة تجاريًا في اليابان في عام 1970، وسرعان ما تم تسويقها في جميع أنحاء العالم. وشملت هذه «آلة حاسبة صغيرة» من سانيو ICC- 0081، وكانون بوكيترونيك، و Sharp QT-8B «مسابقة ميكرو». كان كانون بوكيترونيك تطورًا من مشروع «كال-تيتش». لم يكن لديها عرض تقليدي. كان الإخراج العددي على شريط ورق حراري.
كذلك، ومع ذلك، تطوير الدوائر المتكاملة الجهود توجت في وقت مبكر 1971 مع إدخال أول «آلة حاسبة على رقاقة»، وMK6010 التي كتبها موستيك، تليها تكساس إنسترومنتس في وقت لاحق من هذا العام. على الرغم من أن هذه الآلات الحاسبة المحمولة في وقت مبكر كانت مكلفة للغاية، فإن هذه التطورات في مجال الإلكترونيات، جنبًا إلى جنب مع التطورات في تكنولوجيا العرض (مثل شاشة الفلورسنت الفراغية، LED، وشاشات الكريستال السائل)، أدت في غضون بضع سنوات إلى آلة حاسبة الجيب الرخيصة المتاحة للجميع.
وفي السياق ذاته، أول آلة حاسبة أمريكية الصنع بحجم الجيب، Bowmar 901B (يطلق عليها شعبيا The Bowmar Brain)، بقياس 5.2 × 3.0 × 1.5 بوصة (132 ملم × 76 ملم × 38 ملم)، ظهرت في خريف عام 1971، بأربع وظائف وشاشة LED حمراء مكونة من ثمانية أرقام، مقابل 240 دولارًا، بينما في أغسطس 1972، أصبحت سينكلير التنفيذية ذات الأربع وظائف أول آلة حاسبة للجيب رفيع بقياس 5.4 × 2.2 × 0.35 بوصة (137.2 مم × 55.9 مم × 8.9 مم) وتزن 2.5 أوقية (71 جرام). تم بيعها للبيع بالتجزئة بحوالي 79 جنيهًا إسترلينيًا (194 دولارًا في ذلك الوقت). بحلول نهاية العقد، كان سعر الآلات الحاسبة المماثلة أقل من 5 جنيهات إسترلينية (6.41 دولار).
وفي هذا الصدد، في سنة 1978، نشأت شركة جديدة تسمى الصناعات المحسوبة التي تركز على الأسواق المتخصصة. كانت الآلة الحاسبة الأولى، منظم القرض (1978) عبارة عن آلة حاسبة للجيب تم تسويقها لصناعة العقارات بوظائف مبرمجة مسبقًا لتبسيط عملية حساب المدفوعات والقيم المستقبلية. في عام 1985، أطلقت CI آلة حاسبة لصناعة البناء تسمى ماجستير البناء والتي تمت برمجتها مسبقًا بحسابات بناء مشتركة (مثل الزوايا، والسلالم، ورياضيات التسقيف، والخطوة، والارتفاع، والجري، وتحويلات كسور القدم في البوصة). سيكون هذا هو الأول في سطر من الآلات الحاسبة المتعلقة بالبناء.
من جهة ثانية، أول آلة حاسبة إلكترونية بحجم الجيب كانت بوسيكوم LE-120A «هاندي»، والتي تم تسويقها في وقت مبكر في سنة 1971. صُنعت في اليابان، وكانت كذلك أول آلة حاسبة تستعمل شاشة LED، وهي أول آلة حاسبة يدوية لاستخدام دائرة متكاملة واحدة (تم الإعلان عنها لاحقًا على أنها «آلة حاسبة على شريحة»)، وموستيك MK6010، وأول آلة حاسبة إلكترونية لتشغيل البطاريات القابلة للاستبدال. باستخدام أربع خلايا بحجم AA، يقيس LE-120A 4.9 × 2.8 × 0.9 بوصة (124 ملم × 71 ملم × 23 ملم).
وعلى صعيد آخر، في عام 1973، قدمت شركة أدوات تكاس (TI) SR-10، (قاعدة الشريحة التي تشير إلى SR) وهي آلة حاسبة جيب إدخال جبري باستخدام تدوين علمي مقابل 150 دولارًا. بعد فترة وجيزة من ظهور SR-11 مفتاحًا إضافيًا لإدخال ط (π). تبعه في العام التالي SR-50 الذي أضاف وظائف السجل والتثليث للتنافس مع HP-35، وفي سنة 1977 تم تسويق خط TI-30 على نطاق واسعوالذي لا يزال يتم إنتاجه.
إضافةً إلى ذلك، واحدة من أولى الآلات الحاسبة منخفضة التكلفة كانت سينكلير كامبريدج، التي تم إطلاقها في أغسطس 1973. تم بيعها بالتجزئة مقابل 29.95 جنيهًا إسترلينيًا (38.4 دولارًا)، أو 5 جنيهات إسترلينية (6.41 دولارًا) في شكل مجموعة. كانت حاسبات سنكلير ناجحة لأنها كانت أرخص بكثير من المنافسة؛ ومع ذلك، أدى تصميمهم إلى حسابات بطيئة وغير دقيقة للوظائف المتعالية.
كذلك، بذلت Sharp جهودًا كبيرة في الحجم وتقليل الطاقة وقدمت في يناير 1971 شارب EL-8، الذي تم تسويقه كذلك باسم Facit 1111، والذي كان قريبًا من كونه آلة حاسبة للجيب. كان يزن 1.59 رطلاً (721 جرامًا)، ويحتوي على شاشة فلورية مفرغة، وبطاريات نيكاد قابلة لإعادة الشحن، وبيعت في البداية مقابل 395 دولارًا أمريكيًا.
منتصف الثمانينيات حتى الوقت الحاضر
وفي هذا الصدد، و HP 12C لا يزال ينتج آلة حاسبة المالية. تم تقديمه في سنة 1981 ولا يزال يتم إجراؤه مع بعض التغييرات. تميز HP 12c بوضع التدوين البولندي العكسي لإدخال البيانات. في عام 2003 تم إطلاق الكثير من الموديلات الجديدة، بما في ذلك نسخة محسنة من HP 12c، و «HP 12c إصدار بلاتيوم» التي أضافت المزيد من الذاكرة، والمزيد من الوظائف المدمجة، وإضافة الوضع الجبري لإدخال البيانات.
من جهة ثانية، أصدرت الشركتان الرائدتان، HP و TI، آلات حاسبة محملة بالميزات بشكل متزايد خلال الثمانينيات والتسعينيات. في مطلع الألفية الثالثة، الخط الفاصل بين آلة حاسبة الرسوم البيانية والكمبيوتر المحمولة لم يكن واضحا دائما، وبعض الآلات الحاسبة المتطورة جدا مثل TI-89، ورحلة 200 و HP-49g ويمكن أن يفرق ودمج وظائف، حل المعادلات التفاضلية وتشغيل برنامج معالجة الكلمات و PIM والاتصال عن طريق الأسلاك أو الأشعة تحت الحمراء للآلات الحاسبة / أجهزة الكمبيوتر الأخرى.
في هذا الإطار، أول آلة حاسبة قادرة على الحوسبة الرمزية كانت HP-28C، التي صدرت عام 1987. يمكنها، مثلًا، حل المعادلات التربيعية بشكل رمزي. أول آلة حاسبة للرسم البياني كانت كاسيو fx-7000G التي تم إصدارها في عام 1985.
من جهة ثانية، تنافست الصناعات المحسوبة مع HP 12c في أسواق الرهن العقاري والعقارات من خلال تمييز العلامات الرئيسية؛ تغيير "I" و "PV" و "FV" إلى مصطلحات تصنيف أسهل مثل "Int" و "Term" و "Pmt"، وعدم استخدام التدوين البولندي العكسي. ومع ذلك، تضمنت حاسبات CI الأكثر نجاحًا مجموعة من حاسبات البناء، والتي تطورت وتوسعت في التسعينيات حتى الوقت الحاضر. بحسب مارك بولمان، مؤرخ الرياضيات والآلة الحاسبة وأستاذ مشارك للرياضيات في كلية ألبيون، فإن «ماجستير البناء هو الأول في سلسلة طويلة ومربحة من حاسبات البناء CI» والتي حملتها خلال الثمانينيات والتسعينيات ووحتى الوقت الحاضر.
مقارنة الآلات الحاسبة بأجهزة الكمبيوتر
كذلك، الفرق الأساسي بين الآلة الحاسبة والكمبيوتر هو أن الكمبيوتر يمكن برمجتها بطريقة تسمح لل برنامج لاتخاذ مختلف الفروع بحسب نتائج المتوسطة، في حين أن الآلات الحاسبة المصممة مسبقا مع وظائف محددة (مثل إضافة، الضرب، واللوغاريتمات) مضمن. التمييز ليس واضحًا تمامًا: بعض الأجهزة المصنفة على أنها آلات حاسبة قابلة للبرمجة لها وظائف برمجة، أحيانًا مع دعم لغات البرمجة (مثل أر بي ألRPL أو تي بايسيك TI-BASIC).
إضافةً إلى ذلك، مثلًا، بدلاً من مضاعف الأجهزة، قد تنفذ الآلة الحاسبة رياضيات النقطة العائمة مع رمز في ذاكرة القراءة فقط (ROM)، وتحسب الدوال المثلثية باستخدام خوارزمية كورديك CORDIC لأن كورديك لا يتطلب الكثير من الضرب. تعد تصميمات المنطق التسلسلي للبت أكثر شيوعًا في الآلات الحاسبة بينما تهيمن التصاميم المتوازية للبت على أجهزة الكمبيوتر ذات الأغراض العامة، لأن التصميم التسلسلي قليلاً يقلل من تعقيد الرقاقة، ولكنه يستغرق الكثير من دورات الساعة. يتلاشى هذا التمييز مع الآلات الحاسبة المتطورة، والتي تستعمل شرائح المعالجات المرتبطة بتصميم الكمبيوتر والأنظمة المضمنة، والأكثر من ذلك أن هندسة Z80 و MC68000 وARM وبعض التصميمات المخصصة المتخصصة في سوق الآلات الحاسبة.
ذاكرة
وفي هذا السياق، تمتلك الآلات الحاسبة كذلك القدرة على تخزين الأرقام في ذاكرة الكمبيوتر. عادةً ما تخزن الآلات الحاسبة الأساسية رقمًا واحدًا فقط في كل مرة؛ الأنواع الأكثر تحديدًا قادرة على تخزين الكثير من الأرقام الممثلة في المتغيرات. يمكن كذلك استخدام المتغيرات لإنشاء الصيغ. بعض الطرز لديها القدرة على توسيع سعة الذاكرة لتخزين المزيد من الأرقام؛ يسمى عنوان الذاكرة الموسعة فهرس الصفيف.
الأعمال الداخلية
كذلك، لوحة العرض (جهاز الإخراج) - تعرض أرقام الإدخال والأوامر والنتائج. تستعمل شاشات الكريستال السائل (LCD) وشاشات العرض الفلورية الفراغية (VFDs) وشاشات الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) سبعة أجزاء لتمثيل كل رقم في الآلة الحاسبة الأساسية. قد تستعمل الآلات الحاسبة المتقدمة شاشات عرض نقطية.
في هذا الإطار، تحتوي الآلة الحاسبة للطباعة، فضلًا عن لوحة العرض، على وحدة طباعة تطبع نتائج الحبر على لفافة من الورق، باستخدام آلية الطباعة.
رقاقة المعالج (معالج دقيق أو وحدة معالجة مركزية).
وفي هذا السياق، لوحة المفاتيح (جهاز الإدخال) - تتكون من المفاتيح المستعملة لإدخال الأرقام والأوامر الوظيفية (الجمع، الضرب، الجذر التربيعي، إلخ.)
مصدر الطاقة (كهرباء، بطارية و / أو خلية شمسية)
من جهة ثانية، يشير معدل الساعة لشريحة المعالج إلى التردد الذي تعمل به وحدة المعالجة المركزية (CPU). يتم استخدامه كمؤشر لسرعة المعالج، ويتم قياسه بدورات ساعة في الثانية أو وحدة SI هرتز (هرتز). بالنسبة للآلات الحاسبة الأساسية، يمكن أن تختلف السرعة من بضع مئات من هرتز إلى نطاق كيلوهرتز.
وفي هذا الصدد، عمومًا، تتكون الآلة الحاسبة الإلكترونية الأساسية من المكونات التالية:
الآلة الحاسبة من الداخل
تتكون الآلة الحاسبة عمومًا من العناصر التالية:
من جهة ثانية، لوحة العرض : وفيها تٌعرض الأرقام المدخلة والأوامر والنتائج. وتستعمل سبع خطوط (مقاطع) لتمثيل كل رقم في الآلة الحاسبة الأساسية.
رقاقة المعالج (المعالج) تتضمن ما يلي:
إضافةً إلى ذلك، وحدة المنطق الحسابية (ALU) - ALU وفيها تُنفذ جميع العمليات الحسابية والتعليمات المنطقية، ويقدم النتائج بالنظام الثنائي.
إضافةً إلى ذلك، ذاكرة المستعمل (RAM) - وفيها يمكن تخزين الأرقام التي أدخلها المستعمل. يمكن تغيير محتويات ذاكرة المستعمل أو محوها من قبل المستعمل.
كذلك، مسجل X ومسجل Y - وهي مخازن تُخزن الأرقام فيها مؤقتا أثناء القيام بالعمليات الحسابية. كل الأرقام تدخل في المسجل X أولا. يظهر الرقم المخزن في السجل X على الشاشة.
علاوةً على ذلك، وحدة المسح الضوئي- عندما تٌشغل الآلة الحاسبة، تقوم هذه الوحدة بمسح لوحة المفاتيح لالتقاط إشارة كهربائية في حالة الضغط على إحدى المفاتيح.
علاوةً على ذلك، وحدة فك الترميز - وفيها تُحول النتيجة من النظام الثنائي إلى الأرقام «العشرية» التي يمكن عرضها على وحدة العرض.
وفي هذا السياق، مسجل الأعلام - وفيه تٌخزن العملية الحسابية حتّى تحتاج إليها الآلة الحاسبة.
مصدر للطاقة (بطارية أو خلايا شمسية).
وفي السياق ذاته، لوحة المفاتيح: تتكون من مفاتيح الأرقام المستعملة لإدخال الأوامر الوظيفة (الجمع، الطرح، الضرب، القسمة، الجذر التربيعي، إلخ.)
وفي السياق ذاته، الذاكرة الدائمة (ROM) - تٌخزن التعليمات المدمجة مع الآلة الحاسبة والخاصة بـ (العمليات الحسابية، الجذور التربيعية والنسب المئوية وحساب المثلثات وما إلى ذلك) على شكل النظام الثنائي. هذه التعليمات هي «البرامج» المخزنة بشكل دائم ولا يمكن محوها.
من جانب آخر، وحدة التشفير - تحويل الأرقام والعمليات الحسابية إلى النظام الثنائي.
مثال
وعلى صعيد آخر، شرح أساسي لكيفية إجراء الحسابات في آلة حاسبة بسيطة ذات أربع وظائف:
من جهة ثانية، لإجراء العملية الحسابية 25 + 9، واحد يضغط المفاتيح في التسلسل التالي على أغلب الآلات الحاسبة: 2 5 + 9 =.
وفي هذا الصدد، فيما بعد، عند +الضغط على المفتاح، يتم كذلك تشفير تعليمات «الإضافة» وإرسالها إلى العلم أو سجل الحالة؛
وفي هذا الصدد، يتم فيما بعد تحميل الأرقام الموجودة في مسجلات X و Y في ALU ويتم الحساب باتباع الإرشادات من الذاكرة الدائمة أو غير المتطايرة؛
في هذا الإطار، عندما يتم إدخال 2 5 ، يتم التقاطها بواسطة وحدة المسح؛ الرقم 25 مشفر وإرساله إلى سجل X؛
من جانب آخر، عادةً ما يتم تنفيذ الوظائف الأخرى باستخدام عمليات الجمع أو الطرح المتكررة.
وفي السياق ذاته، 9يتم ترميز الرقم الثاني وإرساله إلى السجل X. هذا «يدفع» (ينتقل) الرقم الأول إلى السجل Y؛
كذلك، الإجابة، تم إرسال 34 (تحول) مرة أخرى إلى سجل X. من هناك، يتم تحويله بواسطة وحدة فك التشفير الثنائية إلى رقم عشري (عادةً ما يكون رمزًا عشريًا ثنائيًا)، ثم يتم عرضه على لوحة العرض.
وعلى صعيد آخر، عند =الضغط على المفتاح، تظهر «رسالة» (إشارة) من العلم أو سجل الحالة تخبر الذاكرة الدائمة أو غير المتطايرة أن العملية التي يتعين القيام بها هي «إضافة»؛
تاريخ الآلة الحاسبة
التاريخ المفصل
ومن ناحية أخرى، بليز باسكال الشكل النهائي لها؛ وهو رياضياتي وفيلسوف فرنسي اشتهر بتجاربه على السوائل في مجال الفيزياء، وبأعماله الخاصة بنظرية الاحتمالات في الرياضيات هو من اخترع الآلة الحاسبة. اخترع باسكال آلة حاسبة تؤدي عمليات الجمع والضرب وتعود قصة اختراعها إلى منتصف القرن السادس عشر ميلادي عام 1642م حيث كان مولعا بالاكتشافات العلمية وتطبيق النظريات الرياضية فاخترع أول حاسب نصف آلي وسمي باسمه (حاسب باسكال)، وكان ذلك بغية مساعدة والده، الذي كان يعمل في مؤسسة الضرائب محصلا للفواتير، وكان يقضي أغلب لياليه مستعملا العد اليدوي في إحصاء وتدقيق حسابات المبالغ التي يحصلها، وقد كان يشكل هذا النوع البطيء من الحساب إرباكا لعائلته، حيث يكلفه جهدا ووقتا كبيرا، لذا قام باختراع الآلة الحاسبة. إلا أنها لم تصنع نظراً لتكلفتها العالية.
من جهة ثانية، مهَّد عالم الرياضيات غياث الدين جمشيد الكاشي باكتشافه للكسر العشري اختراع الآلة الحاسبة ثم صمم
تحسينات فنية
ومن ناحية أخرى، تم كذلك تقليل استهلاك الطاقة للدوائر المتكاملة، خاصة مع إدخال تقنية سيموس. ظهرت في شاربsharp "EL-801" في سنة 1972، حيث استعملت الترانزستورات في الخلايا المنطقية لـ CMOS ICs أي قوة ملحوظة فقط عندما غيرت الحالة. وLED و VFD يعرض في كثير من الأحيان المطلوبة وأضاف الترانزستورات سائق أو المرحلية، في حين كانت شاشات الكريستال السائل أكثر قابلة للطردهم مباشرة من قبل آلة حاسبة IC نفسها.مع هذا الاستهلاك المنخفض للطاقة، جاءت إمكانية استخدام الخلايا الشمسية كمصدر للطاقة، والتي تم تحقيقها في عام 1978 على وجه التقريب بواسطة الآلات الحاسبة مثل رويال سولار 1و شارب EL-8026و تيل فوتون.
علاوةً على ذلك، في منتصف سبعينيات القرن الماضي، ظهرت الآلات الحاسبة الأولى مع شاشات LCD ذات التأثير الميداني، الملتوية (TN) ذات الأرقام الداكنة على خلفية رمادية، على الرغم من أن الأجهزة الأولى غالبًا ما كانت تحتوي على مرشح أصفر فوقها لقطع الأشعة فوق البنفسجية الضارة. ميزة شاشات LCD هي أنها مُعدِّلات إضاءة سلبية تعكس الضوء، والتي تتطلب طاقة أقل بكثير من شاشات العرض الباعثة للضوء مثل LEDs أو VFDs. قاد هذا الطريق إلى أول آلة حاسبة بحجم بطاقة الائتمان، مثل كاسيو Mini Card LC-78 لعام 1978، والتي يمكن أن تعمل لشهور من الاستخدام العادي على خلايا الأزرار.
ومن ناحية أخرى، تم إطلاق سلسلة أكثر نجاحًا من الآلات الحاسبة التي تستعمل DSM-LCD العاكسة في عام 1972 بواسطة شارب-إنك مع شارب EL-805 ، والتي كانت آلة حاسبة صغيرة للجيب. هذا، ونماذج أخرى قليلة مماثلة، تستعمل تقنية ((Sharp's Calculator On Substrate (COS حاسبة شارب على الركيزة). تم استخدام امتداد لوح زجاجي واحد ضروري لشاشة العرض البلورية السائلة كركيزة لتركيب الرقائق المطلوبة بناءً على تقنية هجينة جديدة. قد تكون تقنية COS مكلفة للغاية نظرًا لأنها كانت تستعمل فقط في نماذج قليلة قبل أن تعود شارب إلى لوحات الدوائر التقليدية.
كذلك، كانت هناك كذلك تحسينات على الإلكترونيات داخل الآلات الحاسبة. تم ضغط جميع الوظائف المنطقية للآلة الحاسبة في أول دوائر متكاملة «آلة حاسبة على شريحة» (ICs) في عام 1971، ولكن هذه كانت تقنية رائدة في ذلك الوقت وكانت العوائد منخفضة والتكاليف مرتفعة. استمرت الكثير من الآلات الحاسبة في استخدام مرحلتين أو أكثر، خاصة تلك العلمية والقابلة للبرمجة، في أواخر السبعينيات.
آلة حاسبة التي تعمل على الطاقة الشمسية والبطارية
وعلى صعيد آخر، خلال السبعينيات، خضعت الآلة الحاسبة الإلكترونية المحمولة يدويًا لتطور سريع. استهلكت شاشات LED باللون الأحمر وشاشات الفلورسنت الفراغية الزرقاء / الخضراء الكثير من الطاقة وكانت الآلات الحاسبة تتمتع بعمر بطارية قصير (غالبًا ما يتم قياسه بالساعات، لذا كانت بطاريات النيكل والكادميوم القابلة لإعادة الشحن شائعة) أو كانت كبيرة بحيث يمكن أن تأخذ أكبر بطاريات ذات سعة. في أوائل السبعينيات من القرن الماضي، كانت شاشات الكريستال السائل (LCD) في مهدها وكان هناك قدر كبير من القلق من أن عمر تشغيلها قصير فقط. قدمت بوسيكوم الآلة الحاسبة بوسيكوم LE-120A «هاندي»، وهي أول آلة حاسبة بحجم الجيب والأولى مع شاشة LED، وأعلنت عن بوسيكوم LC المزود بشاشة LCD. ومع ذلك، كانت هناك مشكلات في هذه الشاشة ولم يتم طرح الآلة الحاسبة للبيع مطلقًا. تم تصنيع الآلات الحاسبة الناجحة الأولى المزودة بشاشات LCD بواسطة روكويل الدولية وبيعت من عام 1972 بواسطة شركات أخرى تحت أسماء مثل: ديتاكينغ LC-800 و Harden DT / 12 وايبيكو 086 ولليود 40 ولليود 100 وبريسماتيك 500 (المعروف كذلك باسم P500) ورابيد داتا رابيدمان 1208LC. كانت شاشات LCD شكلًا مبكرًا باستخدام وضع التشتت الديناميكي DSM مع ظهور الأرقام على أنها ساطعة على خلفية داكنة. لتقديم عرض عالي التباين، قامت هذه النماذج بإضاءة شاشة LCD باستخدام مصباح خيطي ودليل ضوء بلاستيكي صلب، مما أدى إلى إبطال انخفاض استهلاك الطاقة للشاشة. يبدو أن هذه الطرز قد تم بيعها لمدة عام أو عامين فقط.
استخدامها في التعليم
وعلى صعيد آخر، في أغلب البلدان، يستعمل الطلاب الآلات الحاسبة للعمل المدرسي. كانت هناك بعض المقاومة المبدئية للفكرة خوفًا من تضرر المهارات الحسابية الأساسية أو الأولية. لا يزال هناك خلاف حول أهمية القدرة على إجراء العمليات الحسابية في الرأس، حيث تقيد بعض المناهج استخدام الآلة الحاسبة حتى يتم الحصول على مستوى معين من الكفاءة، بينما يركز البعض الآخر بشكل أكبر على طرق التقدير التعليمية وحل المشكلات. تشير الأبحاث إلى أن التوجيه غير الكافي في استخدام أدوات الحساب يمكن أن يقيد نوع التفكير الرياضي الذي ينخرط فيه الطلاب. جادل آخرون بأنه يمكن أن يتسبب استخدام الآلة الحاسبة في ضمور المهارات الرياضية الأساسية، أو أن مثل هذا الاستخدام يمكن أن يمنع فهم المفاهيم الجبرية المتقدمة. في ديسمبر 2011 في بريطانيا، أعرب نيك غيب للمدارس، قلقه من أن التلميذ يمكن أن «يعتمد بدرجة كبيرة» على استخدام الآلات الحاسبة. نتيجة لذلك، يجب تضمين استخدام الآلات الحاسبة كجزء من مراجعة المنهج. في الولايات المتحدة، صادق الكثير من معلمي الرياضيات ومجالس التعليم بحماس على معايير المجلس الوطني لمدرسي الرياضيات (NCTM) وشجعوا بنشاط استخدام حاسبات الفصل من رياض الأطفال حتى المدرسة الثانوية.
مصدر الطاقة
علاوةً على ذلك، مصادر قوة الآلات الحاسبة هي: البطاريات، الخلايا الشمسية أو أنابيب الكهرباء (لالنماذج القديمة)، تشغيل مع مفتاح أو زر. حتى أن بعض الطرز لا تحتوي على زر إيقاف التشغيل ولكنها توفر طريقة ما للتأجيل (مثلًا، عدم ترك أي عملية للحظة، أو تغطية تعرض الخلايا الشمسية، أو إغلاق غطاءها). كانت الآلات الحاسبة التي تعمل بالكرنك شائعة كذلك في بداية عصر الكمبيوتر.
مرحلة السوق الشامل
علاوةً على ذلك، بحلول عام 1976، انخفضت تكلفة أرخص آلة حاسبة للجيب بأربع وظائف إلى بضعة دولارات، أي قرابة 1/20 من التكلفة قبل خمس سنوات. كانت نتيجة ذلك أن آلة حاسبة الجيب كانت ميسورة التكلفة، وأنه أصبح من الصعب الآن على الشركات المصنعة تحقيق ربح من الآلات الحاسبة، مما أدى إلى انسحاب الكثير من الشركات أو إغلاقها. تميل الشركات التي نجت من صنع الآلات الحاسبة إلى أن تكون تلك الشركات ذات المخرجات العالية من الآلات الحاسبة عالية الجودة، أو تنتج آلات حاسبة علمية وقابلة للبرمجة عالية المواصفات.
ومن جهة أخرى، في بداية سبعينيات القرن الماضي، كانت الآلات الحاسبة الإلكترونية المحمولة مكلفة للغاية، بأجر أسبوعين أو ثلاثة أسابيع، وكذلك كانت أداة فاخرة. كان السعر المرتفع بسبب بنائها الذي تطلب الكثير من المكونات الميكانيكية والإلكترونية التي كان إنتاجها مكلفًا، وعمليات الإنتاج التي كانت أصغر من أن تستغل وفورات الحجم. رأت الكثير من الشركات أن هناك أرباحًا جيدة يمكن جنيها في أعمال الآلة الحاسبة بهامش مثل هذه الأسعار المرتفعة. ومع ذلك، انخفضت تكلفة الآلات الحاسبة مع تحسن المكونات وطرق إنتاجها، وتم الشعور بتأثير وفورات الحجم.
حاسبات الجيب القابلة للبرمجة
و HP-65، وهي أول برمجة آلة حاسبة جيب (1974)
ومن ناحية أخرى، كانت أول آلة حاسبة للجيب قابلة للبرمجة هي HP-65 في عام 1974؛ تبلغ سعته 100 تعليمات، ويمكن تخزين البرامج واستردادها باستخدام قارئ بطاقة ممغنطة مدمج. فيما بعد بعامين، أدخلت HP-25C ذاكرة مستمرة، أي تم الاحتفاظ بالبرامج والبيانات في ذاكرة سيموس أثناء انقطاع التيار الكهربائي. في سنة 1979، أصدرت HP أول آلة حاسبة أبجدية رقمية، قابلة للبرمجة، قابلة للتوسيع، HP-41 C. يمكن توسيعها بذاكرة وصول عشوائي (RAM، للذاكرة) ووحدات ذاكرة للقراءة فقط (ROM، للبرامج)، والأجهزة الطرفية مثل قانون نقابة المحامين القراء، ميكرو كاسيت والأقراص المرنة والأقراص، ورقة لفة الطابعات الحرارية، واجهات الاتصالات المتنوعة (آر إس 232، HP-IL ،HP-IB).
ومن جهة أخرى، تم تطوير أول آلة حاسبة قابلة للبرمجة تعمل ببطارية الجيب، إلكترونيكا B3-21، بنهاية عام 1976 وتم إصدارها في بداية عام 1977. خليفة B3-21، إلكترونيكا B3-34 لم يكن متوافقًا مع الإصدارات السابقة مع B3-21، حتى لو احتفظت بالتدوين البولندي العكسي (RPN). وهكذا حدد B3-34 مجموعة أوامر جديدة، والتي تم استخدامها لاحقًا في سلسلة من الآلات الحاسبة السوفيتية القابلة للبرمجة لاحقًا. على الرغم من القدرات المحدودة للغاية (98 بايت من ذاكرة التعليمات وقرابة 19 سجلًا مكدسًا ومعنونًا)، تمكن الأشخاص من كتابة جميع أنواع البرامج لهم، بما في ذلك ألعاب المغامرات ومكتبات الوظائف ذات الصلة بحساب التفاضل والتكامل للمهندسين. تمت كتابة المئات، وربما الآلاف، من البرامج لهذه الآلات، بدءًا من البرامج العلمية والتجارية العملية، والتي تم استخدامها في المكاتب والمختبرات الواقعية، إلى الألعاب الترفيهية للأطفال. تم استخدام الآلة الحاسبة إلكترونيكا MK-52 (باستخدام مجموعة أوامر B3-34 الموسعة، والتي تتميز بذاكرة ذاكرة قراءة فقط قابلة للبرمجة والمسح الكهربائي الداخلية لتخزين البرامج والواجهة الخارجية لبطاقات EEPROM والأطراف الأخرى) في برنامج المركبة الفضائية السوفيتي (لرحلة سويوز TM-7) باعتبارها النسخ الاحتياطي للكمبيوتر.
علاوةً على ذلك، لوحظت هذه السلسلة من الآلات الحاسبة كذلك في عدد كبير من الميزات الغامضة غير الموثقة والمضادة للحدس، والتي تشبه إلى حد ما «البرمجة التركيبية» للطائرة الأمريكية HP-41، والتي تم استغلالها من خلال تطبيق العمليات الحسابية العادية على رسائل الخطأ، والانتقال إلى عناوين غير موجودة وطرق أخرى. يحتوي عدد من المنشورات الشهرية المحترمة، بما في ذلك المجلة العلمية الشهيرة Nauka i Zhizn (Наука и жизнь، العلوم والحياة)، على أعمدة خاصة مكرسة لطرق التحسين لمبرمجي الحاسبة وتحديثات على الميزات غير الموثقة للمتسللين، والتي نمت لتصبح مقصورة على فئة معينة. علم مع الكثير من الفروع، يسمى «ييجوجولوجي» ("еггогология"). تظهر رسائل الخطأ على هذه الآلات الحاسبة ككلمة روسية «ييغوغ» ("ЕГГОГ") والتي، على نحو غير مفاجئ، تُترجم إلى «خطأ». تدور ثقافة القراصنة المماثلة في الولايات المتحدة حول HP-41، والتي لوحظت كذلك لعدد كبير من الميزات غير الموثقة وكانت أقوى بكثير من B3-34.
السلائف للآلة الحاسبة الإلكترونية
وعلى صعيد آخر، في عام 1642، شهد عصر النهضة اختراع الآلة الحاسبة الميكانيكية (بواسطة فيلهلم شيكارد Wilhelm Schickard وبعد عدة عقود فيما بعد بليز باسكال Blaise Pascal)، وهو الجهاز الذي تم الترويج له إلى حد ما في بعض الأحيان باعتباره قادرًا على إجراء جميع العمليات الحسابية الأربعة باستخدام الحد الأدنى من التدخل البشري. لآلة باسكال الحاسبة أن تجمع وتطرح رقمين مباشرة، وبالتالي، إذا كان الملل يمكن تحمله، فاضرب وقسم بالتكرار. استعملت آلة Schickard، التي تم إنشاؤها قبل عدة عقود، مجموعة ذكية من جداول الضرب الآلية لتسهيل عملية الضرب والقسمة باستخدام آلة الجمع كوسيلة لإكمال هذه العملية. (لأنهم كانوا الاختراعات المختلفة مع أهداف مختلفة نقاش حول ما إذا كان باسكال أو Schickard يجب أن الفضل باسم «مخترع» الجهاز إضافة (أو آلة حساب) هو على الارجح طائل.) وأعقب Schickard وباسكال من قبل غوتفريد لايبنتز الذي قضى أربعين عامًا في تصميم آلة حاسبة ميكانيكية بأربع عمليات، آلة حاسبة متدرجة، مخترعًا في هذه العملية عجلة لايبنيز الخاصة به، لكنه لم يستطع تصميم آلة تعمل بكامل طاقتها. كانت هناك كذلك خمس محاولات فاشلة لتصميم ساعة حسابية في القرن السابع عشر.
وفي هذا السياق، لم يتم تطوير واجهة المستعمل المألوفة التي تعمل بضغطة زر حتى عام 1902، مع إدخال آلة إضافة دالتون، التي طورها جيمس إل دالتون في الولايات المتحدة. في عام 1921، اخترعت إيديث كلارك «آلة حاسبة كلارك»، وهي آلة حاسبة بسيطة تعتمد على الرسم البياني لحل معادلات الخط التي تتضمن وظائف القطع الزائد. هذا يسمح المهندسين الكهربائيين لتبسيط العمليات الحسابية ل الحث والسعة في خطوط نقل الطاقة الكهربائية.
من جهة ثانية، شهد القرن الثامن عشر وصول بعض التحسينات الملحوظة، أولاً بواسطة بوليني مع أول ساعة حسابية تعمل بكامل طاقتها وآلة تعمل بأربع عمليات، لكن هذه الآلات كانت دائمًا واحدة من هذا النوع. اخترع لويجي تورتشي أول آلة ضرب مباشر في سنة 1834: كانت هذه كذلك ثاني آلة مدفوعة بالمفتاح في العالم، بعد آلة جيمس وايت (1822). لم تبدأ التطورات الحقيقية بالحدوث إلا في القرن التاسع عشر والثورة الصناعية. على الرغم من وجود آلات قادرة على أداء جميع الوظائف الحسابية الأربعة قبل القرن التاسع عشر، إلا أن تحسين عمليات التصنيع والتصنيع خلال عشية الثورة الصناعية جعل إنتاج وحدات أكثر إحكاما وحداثة على نطاق واسع ممكنًا. تم اختراع مقياس الحساب في سنة 1820 كآلة حاسبة ميكانيكية ذات أربع عمليات، وتم طرحه للإنتاج في سنة 1851 كآلة إضافة وأصبح أول وحدة ناجحة تجاريًا؛ بعد أربعين عامًا، وبحلول عام 1890، تم بيع قرابة 2500 مقياس حسابي فضلًا عن بضع مئات أخرى من صانعي استنساخ مقاييس الحساب (بوركهارت، ألمانيا، 1878 ولايتون، المملكة المتحدة، 1883) وفيلت وتارانت، المنافس الآخر الوحيد في الحقيقة. الإنتاج التجاري، باع 100 كومبتومتر.
علاوةً على ذلك، وكانت الأدوات الأولى المعروفة المستعملة لمساعدة العمليات الحسابية: العظام (تستعمل لشحن سلع رصيده)، والحصى، ومجالس العد والمعداد، والمعروف أن تم استخدامها من قبل السومريين والمصريين قبل عام 2000 قبل الميلاد. باستثناء أنتيكيثيرا (ل«للخروج من الوقت» الفلكي الجهاز)، وصلت تطوير أدوات الحوسبة بالقرب من بداية القرن 17: والبوصلة الهندسية والعسكرية (من قبل غاليليو)، اللوغاريتمات والعظام نابيير (عن طريق نابيير)، وحكم الشريحة (بواسطة إدموند غونتر).
وفي هذا السياق، و حنفاء تم تطوير آلة حاسبة في سنة 1948، وعلى الرغم مكلفة، وأصبحت شعبية لقابلية. يمكن لهذا الجهاز اليدوي الميكانيكي البحت القيام بعمليات الجمع والطرح والضرب والقسمة. بحلول أوائل السبعينيات من القرن الماضي، أنهت حاسبات الجيب الإلكترونية تصنيع الآلات الحاسبة الميكانيكية، على الرغم من أن Curta لا تزال عنصرًا شائعًا يمكن تحصيله.
تطوير الآلات الحاسبة الإلكترونية
وفي هذا الصدد، أصدرت شركة كاسيو Computer Company في اليابان الآلة الحاسبة طراز 14-A في عام 1957، والتي كانت أول آلة حاسبة كهربائية بالكامل (نسبيًا) في العالم. لم يستعمل المنطق الإلكتروني ولكنه كان يعتمد على تقنية الترحيل، وكان مدمجًا في مكتب.
وعلى صعيد آخر، تم تطوير إلكا 6521 البلغاري، تقديمه في عام 1965، بواسطة المعهد المركزي لتقنيات الحساب وتم بناؤه في مصنع إلكترونيكا في صوفيا. الاسم مشتق من EL ektronen KA lkulator، ويزن نحو 8 كجم (18 رطلاً). إنها أول آلة حاسبة في العالم تتضمندالة الجذر التربيعي. في وقت لاحق من نفس العام تم إصدار إلكا 22 (مع شاشة مضيئة) و ELKA 25، مع طابعة مدمجة. تم تطوير الكثير من النماذج الأخرى حتى تم إصدار أول نموذج للجيب، وهو ELKA 101، في سنة 1974. وكانت الكتابة عليه بالخط الروماني، وتم تصديرها إلى الدول الغربية.
ومن جهة أخرى، تم استبدال تقنية الأنبوب الخاصة بـ ANITA في يونيو 1963 من قبل شركة فريدن EC-130 الأمريكية المصنعة، والتي كان لها تصميم ترانزستور بالكامل، وهي مجموعة من أربعة أرقام مكونة من 13 رقمًا معروضة على أنبوب أشعة الكاثود مقاس 5 بوصات (13 سم) (CRT)، وقدمت الترميز البولندي العكسي (RPN) إلى سوق الآلة الحاسبة بسعر 2200 دولار، وهو ما يعادل ثلاثة أضعاف تكلفة الآلة الحاسبة الكهروميكانيكية في ذلك الوقت. مثل Bell Punch، كان Friden مصنعًا للآلات الحاسبة الميكانيكية التي قررت أن المستقبل يكمن في الإلكترونيات. في عام 1964 تم إدخال أكثر عن الترانزستور الآلات الحاسبة الإلكترونية: شارب قدم CS-10A ، التي تزن 25 كيلوغراما (55 رطلا) وتكلفة 500000 ين ($4586.74)، والصناع MACCHINE Elettroniche قدم من إيطاليا IME 84، التي الكثير من لوحة المفاتيح إضافية ويمكن توصيل وحدات العرض بحيث يمكن للعديد من الأشخاص الاستفادة منها (ولكن ليس في نفس الوقت على ما يبدو).
ومن جهة أخرى، تبع ذلك سلسلة من نماذج الآلات الحاسبة الإلكترونية من هذه الشركات وغيرها من الشركات المصنعة، بما في ذلك كانون وماتارونك واوليفاتي وسوني وتوشيبا ووانغ. استعملت الآلات الحاسبة المبكرة المئات من ترانزستورات الجرمانيوم، والتي كانت أرخص من ترانزستورات السيليكون، على لوحات دوائر متعددة. وكانت أنواع العرض المستعملة CRT، الكاثود البارد أنابيب نيكسي، ومصابيح خيوط. تعتمد تقنية الذاكرة عادةً على ذاكرة خط التأخير أو الذاكرة الأساسية المغناطيسية، على الرغم من أن Toshiba "Toscal" BC-1411 يبدو أنها استعملت شكلاً مبكرًا من ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المبنية من مكونات منفصلة. كانت هناك بالفعل رغبة في الحصول على آلات أصغر وأقل استهلاكًا للطاقة.
وفي هذا الصدد، في أكتوبر 1961، تم الإعلان عن أول آلة حاسبة إلكترونية بالكامل على سطح المكتب في العالم، مقياس ضغط الجرس البريطاني/مقياس سوملوك أنيتا (A N ew I n spiration T o A rithmetic / A ccounting). تستعمل هذه الآلة الأنابيب المفرغة وأنابيب الكاثود البارد وديكاترون في دوائرها، مع 12 أنبوبًا من أنابيب الكاثود البارد «نيكسي» لعرضها. تم عرض نموذجين، Mk VII لأوروبا القارية و Mk VIII لبريطانيا وبقية العالم، كلاهما للتسليم من أوائل عام 1962. كان Mk VII تصميمًا أبكر قليلاً مع وضع أكثر تعقيدًا من الضرب، وسرعان ما تم أسقطت لصالح أبسط مارك الثامن. كان لدى ANITA لوحة مفاتيح كاملة، على غرار مقاييس الكمبيوتر الميكانيكية في ذلك الوقت، وهي ميزة كانت فريدة من نوعها لها ولاحقًا شاربsharp" CS-10A" بين الآلات الحاسبة الإلكترونية. يزن أنيتا قرابة 33 رطلاً (15 كجم) بسبب نظام الأنبوب الكبير. بيل بانش، ينتج آلات حاسبة ميكانيكية تعمل بالمفتاح من نوع جهاز الكمبيوتر تحت اسمي «بلاس» و «سملوك»، وأدرك في منتصف الخمسينيات أن مستقبل الآلات الحاسبة يكمن في الإلكترونيات. لقد وظفوا الخريج الشاب نوربرت كيتز، الذي عمل في أوائل مشروع الكمبيوتر الرائد البريطاني أيس، لقيادة التطوير. تم بيع أنيتا جيدًا نظرًا لأنها كانت الآلة الحاسبة الإلكترونية الوحيدة المتاحة لسطح المكتب، وكانت صامتة وسريعة.
وفي السياق ذاته، ظهرت أجهزة الكمبيوتر الرئيسية الأولى في الأربعينيات والخمسينيات من القرن الماضي باستخدام الأنابيب المفرغة أولاً ثم الترانزستورات في الدوائر المنطقية. كانت هذه التكنولوجيا بمثابة نقطة انطلاق لتطوير الآلات الحاسبة الإلكترونية.
تخطيط المفتاح
وعلى صعيد آخر، المفاتيح التالية شائعة في أغلب حاسبات الجيب. في حين أن ترتيب الأرقام قياسي، فإن مواضع المفاتيح الأخرى تختلف من نموذج إلى آخر؛ الرسم التوضيحي مثال.
آلة حاسبة بواجهة مستخدم رسومية
وعلى صعيد آخر، غالبًا ما تأتي أجهزة الكمبيوتر الشخصية مع برنامج أداة حاسبة يحاكي مظهر الآلة الحاسبة ووظائفها، باستخدام واجهة المستعمل الرسومية لتصوير آلة حاسبة. أحد الأمثلة على ذلك هو حاسبة ويندوز. تحتوي أغلب مساعدي البيانات الشخصية (PDA) والهواتف الذكية كذلك على هذه الميزة.
التمثيل الرقمي
من جانب آخر، عندما تكون الآلات الحاسبة قد أضافت وظائف (مثل الجذر التربيعي أو الدوال المثلثية)، فإن الخوارزميات البرمجية مطلوبة لإنتاج نتائج عالية الدقة. في بعض الأحيان، يلزم بذل جهد كبير في التصميم لملاءمة جميع الوظائف المطلوبة في مساحة الذاكرة المحدودة المتاحة في شريحة الحاسبة، مع وقت حساب مقبول.
ومن جهة أخرى، تنطبق نفس الوسيطة عندما تستعمل الأجهزة من هذا النوع متحكمًا مضمنًا أو معالجًا صغيرًا آخر. في كثير من الأحيان، ينتج رمز أصغر عند تمثيل الأرقام داخليًا بتنسيق بي سي دي، نظرًا لأن التحويل من أو إلى التمثيل الثنائي يمكن أن يكون مكلفًا على هذه المعالجات المحدودة. بالنسبة لهذه التطبيقات، تتميز بعض المعالجات الصغيرة بأوضاع حسابية لـ بي سي دي، والتي تساعد عند كتابة إجراءات تتعامل مع كميات بي سي دي.
ومن ناحية أخرى، تقوم أغلب حاسبات الجيب بعمل جميع حساباتها في بي سي دي BCD بدلاً من تمثيل النقطة العائمة. يعتبر بي سي دي شائعًا في الأنظمة الإلكترونية حيث يتم عرض قيمة رقمية، خاصة في الأنظمة التي تتكون فقط من المنطق الرقمي، ولا تحتوي على معالج دقيق. من خلال استخدام بي سي دي، يمكن تبسيط معالجة البيانات الرقمية للعرض كثيرًا من خلال معالجة كل رقم كدائرة فرعية واحدة منفصلة. يتطابق هذا بشكل وثيق مع الواقع المادي لأجهزة العرض - فقد يختار المصمم استخدام سلسلة من شاشات العرض المتماثلة المنفصلة المكونة من سبعة أجزاء لبناء دائرة قياس، مثلًا. إذا تم تخزين الكمية الرقمية ومعالجتها على أنها ثنائية نقية، فإن التفاعل مع مثل هذا العرض يتطلب دوائر معقدة. لذلك، في الحالات التي تكون فيها الحسابات بسيطة نسبيًا، يمكن أن يؤدي العمل مع بي سي دي إلى نظام شامل أبسط من التحويل من وإلى ثنائي.
إدخال
من جهة ثانية، تعرض الحاسبة العلمية الكسور والمعادلات العشرية الإلكترونية والآلات الحاسبة تحتوي على لوحة المفاتيح مع أزرار للأرقام والعمليات الحسابية؛ حتى أن بعضها يحتوي على أزرار "00" و "000" لتسهيل إدخال الأرقام الأكبر أو الأصغر. تقوم أغلب الآلات الحاسبة الأساسية بتعيين رقم أو عملية واحدة فقط على كل زر؛ ومع ذلك، في الآلات الحاسبة الأكثر تحديدًا، يمكن للزر أداء عمل متعدد الوظائف مع مجموعات المفاتيح.
من السبعينيات إلى منتصف الثمانينيات
من جانب آخر، كانت الآلات الحاسبة الإلكترونية في منتصف الستينيات من القرن الماضي آلات مكتبية كبيرة وثقيلة نظرًا لاستخدامها لمئات الترانزستورات في الكثير من لوحات الدوائر الكهربائية مع استهلاك طاقة كبير يتطلب مصدر طاقة تيار متردد. كانت هناك جهود كبيرة لوضع المنطق المطلوب لآلة حاسبة في عدد أقل وأقل من الدوائر المتكاملة (الرقائق) وكانت إلكترونيات الآلة الحاسبة واحدة من الحواف الرائدة في تطوير أشباه الموصلات. قادت الشركات المصنعة لأشباه الموصلات في الولايات المتحدة العالم في تطوير أشباه الموصلات على نطاق واسع (LSI)، مما أدى إلى ضغط المزيد والمزيد من الوظائف في الدوائر المتكاملة الفردية. أدى ذلك إلى تحالفات بين الشركات المصنعة للآلات الحاسبة اليابانية وشركات أشباه الموصلات الأمريكية: شركة كانون انك. مع معدات تيكاس وهاياكاوا إلكتريك (التي أعيدت تسميتها لاحقًا باسم شارب كوربوراسيون) مع شركة روكويل ميكرو إلكترونيك الأمريكية الشمالية (أعيدت تسميتها لاحقًا باسم روكويل الدولية) وبوسيكوم مع موستيك وإنتيل والمعدات الأساسية مع سانيو.
الآلة الحاسبة الرقمية في الهواتف والحاسوب
- معرض صور
- انظر كذلك
- حاسوب
- معداد
- حساب
من جهة ثانية، مع التطور التقني، استغنى الكثير من الناس عن الآلات الحاسبة، واستعملوا الآلة الحاسبة الرقمية المتوفرة في الجوالات الحديثة وأجهزة الحاسوب المكتبية، مما أدى إلى تراجع كبير في صناعة الآلات الحاسبة وأسعار بيعها.
عرض الإخراج
علاوةً على ذلك، تحتوي الآلات الحاسبة عادةً على شاشات عرض بلورية سائلة (LCD) كإخراج بدلاً من شاشات الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) وشاشات العرض الفلورية الفراغية (VFD)؛ يتم توفير التفاصيل في قسم التحسينات التقنية.
من جهة ثانية، غالبًا ما تُستعمل الأشكال كبيرة الحجم لتحسين إمكانية القراءة؛ أثناء استخدام الفاصل العشري (عادةً نقطة بدلاً من فاصلة) بدلاً من الكسور المبتذلة أو بالإضافة إليها. يمكن كذلك عرض رموز مختلفة لأوامر الوظائف على الشاشة. الكسور مثل 1 / 3 يتم عرضها كما العشرية تقريبية، مثلًا تقريب إلى 0.33333333. كذلك، بعض الكسور (مثل 1 / 7 ، وهو 0,14285714285714، إلى 14 أرقام كبيرة) يمكن أن يكون من الصعب الاعتراف في العشرية شكل من الأشكال؛ نتيجة لذلك، الكثير من الآلات الحاسبة العلمية قادرة على العمل في الكسور المبتذلة أو الأرقام المختلطة.
حاسبات قابلة للبرمجة
كذلك، تم إنتاج أول حاسبات سطح مكتبية قابلة للبرمجة في منتصف الستينيات. وهي تشمل ماترونيك ماترون (1964) وأوليفاتي بروغراما 101 (أواخر عام 1965) والتي كانت عبارة عن مادة صلبة، وسطح المكتب، وطباعة، ونقطة عائمة، وإدخال جبري، وآلات حاسبة إلكترونية قابلة للبرمجة ومخزنة. كلاهما يمكن برمجته بواسطة المستعمل النهائي وطباعة نتائجهما. شهد برنامج بروغراما 101 توزيعًا أوسع بكثير وكان له ميزة إضافية تتمثل في تخزين البرامج دون اتصال بالإنترنت عبر البطاقات الممغنطة.
علاوةً على ذلك، ظهرت الآلة الحاسبة القابلة للبرمجة مونرو إبيك في السوق في عام 1967. وهي وحدة كبيرة مطبوعة على سطح المكتب، مع برج منطقي مثبت على الأرض، ويمكن برمجتها لأداء الكثير من الوظائف الشبيهة بالكمبيوتر. ومع ذلك، فإن تعليمة الفرع الوحيدة كانت عبارة عن فرع ضمني غير مشروط (غوتو) في نهاية كومة العمليات، مما يعيد البرنامج إلى تعليمات البداية. وبالتالي، لم يكن من الممكن تضمين أي منطق فرع مشروط (IF-THEN-ELSE). خلال هذه الحقبة، كان غياب الفرع الشرطي يستعمل أحيانًا لتمييز الآلة الحاسبة القابلة للبرمجة عن الكمبيوتر. تم إصدار أول آلة حاسبة مكتبية سوفيتية قابلة للبرمجة اسكرا 123، مدعومة بشبكة الطاقة، في بداية السبعينيات.
وفي هذا السياق، كانت آلة حاسبة سطح المكتب القابلة للبرمجة (وربما أول آلة حاسبة يابانية) هي كاسيو (AL-1000) التي تم إنتاجها في سنة 1967. وهي تتميزبشاشة عرض أنابيب نيكسي وتحتوي على إلكترونيات ترانزستور وذاكرة أساسية من الفريت.
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟