ماشین حساب ها چگونه کار می کنند

ماشین حساب

شاید زمانی وجود داشته باشد که پیچیده ترین محاسباتی که افراد باید انجام دهند بر روی انگشتان دست و پا آنها انجام می شود. (ماشین حساب سیتیزن ، ماشین حساب مهندسی )

اما این روزها تصور انجام هر کاری از جمله اعداد - از مشق شب ریاضی گرفته تا اظهارنامه مالیاتی تا سرورهای فوق العاده در رستوران ها و

اداره ها - برای خیلی از افراد امری غیرممکن است بدون کمک حداقل ماشین حساب پایه جیبی.

در حقیقت ،

ماشین حساب مهندسی اکنون چنان گسترده شده اند که باور کردن اینکه آنها تا اواخر قرن 20 معمول نبوده اند ، دشوار است.

تکامل ماشین حساب مهندسی

قبل از اختراع ماشین حساب مدرن ، مردم از ابزارهای دیگری برای محاسبه استفاده می کردند. به عنوان مثال

چرتکه ، یکی از نیاکان ماشین حساب است.

اعتقاد بر این است که احتمالاً از ریشه بابلی ، abaci های اولیه تابلوهایی بوده اند که موقعیت شمارنده ها برای مقادیر عددی در آنها ایستاده است.

با این حال ، چرتکه مدرن - که امروزه برخی دیگر از آن در چین ، ژاپن و خاورمیانه استفاده می کنند - با حرکت مهره ها در امتداد سیمهایی که روی یک قاب پیچیده شده اند کار می کند.

ماشین های جمع آوری مکانیکی

در بیشتر قرن گذشته ، برخی از افراد محاسبات را با استفاده از ماشین های جمع آوری مکانیکی به کمک موتور انجام می دادند و برخی دیگر از جداول ریاضی و قوانین اسلاید استفاده می کردند - دستگاه هایی با مقیاس های متحرک و فارغ التحصیل که بسته به نوع شما ، از ضرب تا مثلثات می توانند همه چیز را کنترل کنند.

ماشین حـساب های مهندسی

سرانجام ، در دهه 1960 ، پیشرفت در مدارهای مجتمع منجر به تولید ماشین حساب های مهندسی شد ، اما نسخه های اولیه این دستگاه ها - که توسط شرکت هایی مانند Sharp و Texas Instruments ایجاد شده اند - بسیار کم شبیه دستگاهی بود که امروز ممکن است حمل کنید. در کیف یا کوله پشتی خود قرار دهید.

اولین ماشین حـساب دستی

با استفاده از فناوری "Cal Tech" ، کانن اولین ماشین حساب دستی را برای استفاده تجاری تولید کرد که در سال 1970 با برچسب قیمت 400 دلار آغاز شد.

چند سال آینده به نوعی مسابقه بین تولیدکنندگان تبدیل شد تا ماشین حساب ها را کوچکتر ، در دسترس تر و ارزان تر کند.

در سال 1972 ، سر Clive Sinclair ، مخترع انگلیسی ، Sinclair Executive را معرفی کرد که به عقیده بسیاری اولین ماشین حساب جیبی با قیمت مناسب در جهان است ضخامت آن به اندازه یک بسته سیگار بود.

ریزپردازنده ها

این پیشرفتهای مداوم در فناوری ماشین حساب با توسعه ریزپردازنده تک تراشه در اواخر دهه 1960 تا حد زیادی امکان پذیر شد.

قبل از این زمان ، مهندسان "مغز" محاسباتی ماشین حساب ها (و رایانه ها) را با تراشه های متعدد یا اجزای دیگر ساختند.

اساساً ، یک ریزپردازنده تک تراشه به کل واحد پردازش مرکزی (CPU) اجازه می دهد تا روی یک ریز تراشه سیلیی وجود داشته باشد. (برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این فناوری ، نحوه کار ریز پردازنده ها را بررسی کنید.)

ریز پردازنده اینتل

اینتل اولین ریز پردازنده تک تراشه ای تجاری - Intel 4004 - را در سال 1971 ایجاد کرد . این برنامه قادر به انجام محاسبات اساسی ، همزمان 4 بیت اطلاعات بود.

با این حال ، گوردون مور ، بنیانگذار اینتل ، پیش بینی کرد که ظرفیت یک تراشه تقریباً هر دو سال دو برابر شود. این نظریه به عنوان "قانون مور" شناخته می شود و تاکنون همچنان صادق است.

ماشین حسابها نه تنها در طول سالها کوچکتر شدند ، بلکه توانایی استفاده از برنامه های پیشرفته و فزاینده ای را داشتند

انواع ماشین حـساب

امروزه علاوه بر نسخه های مدرن ماشین حساب پایه جیبی ، ماشین حساب های مهندسی علمی و نمودارها نیز در دسترس دانشجویان و متخصصان مانند مهندسان است.

بسیاری از زبان های رایانه ای شناخته شده استفاده می کنند و با توجه به نیاز کاربر قابل برنامه ریزی هستند. در واقع ، هنگامی که Texas Instruments مدل TI-92 خود را در سال 1995 معرفی كرد ، آنها آن را "یك ماشین حساب با قدرت آزمایشگاه رایانه" نامیدند.

بسیاری از ماشین حساب های مهندسی و نمودار ممکن است قادر به برخی از این توابع باشند:

• جابجایی از پایه ده معمول به سایر سیستم های عددی (شمارش هگزادسیمال ، سیستم پایه 16 است)
• استفاده از علامت گذاری علمی برای محاسبه اعداد بسیار زیاد
• استفاده مستقیم از لگاریتم ها و توابع مثلثاتی
• کار با ثابت هایی مانند pi و e در درجه دقت بسیار بالاتر
• استفاده از اعداد مختلط ، کسرها و فرمول ها
• حل معادلات
• تجزیه و تحلیل آمار
• استفاده از نمایشگرهای بزرگتر برای انجام فرمول ها و معادلات نمودار

اجزای ماشین حـساب

 اکنون می دانید که ماشین حساب های دستی برای عملکرد به ریز پردازنده های تک تراشه نیاز دارند. اما چگونه ریزپردازنده را فعال می کنید؟ همه چیز با آنچه در خارج از دستگاه است شروع می شود.

ماشین حـساب های مدرن (مهندسی)

بسیاری از ماشین حساب های مدرن دارای یک پوشش پلاستیکی با دوام هستند ، با دهانه های ساده در جلو ، اجازه می دهد تا لاستیک عبور کند ، دقیقاً مانند یک ریموت تلویزیون. با فشار دادن یک دکمه ، شما یک مدار زیر لاستیک را تکمیل می کنید ، که باعث ارسال تکانه های الکتریکی از طریق صفحه مدار زیر می شود.

این تکانه ها از طریق ریزپردازنده هدایت می شوند ، که اطلاعات را تفسیر می کند و بازخوانی را به صفحه نمایش ماشین حساب می فرستد.

صفحه نمایش ماشین حـساب ها

نمایشگرهای بیشتر ماشین حساب هایمهندسی اولیه از ال ای دی یا دیودهای ساطع کننده نور تشکیل شده است.

مدل های جدیدی که از انرژی کمتری استفاده می کنند از صفحه نمایش کریستال مایع یا LCD استفاده می کنند. LCD ها به جای تولید نور ، مولکول های نور را مرتب می کنند تا الگویی روی صفحه ایجاد کنند و در نهایت به برق زیادی احتیاج ندارند.

ماشین حـساب های اولیه

ماشین حساب های اولیه نیز باید به برق وصل شوند یا از باتری بزرگ استفاده کنند. اما در اواخر دهه 1970 ، فناوری سلول خورشیدی به اندازه کافی ارزان و کارآمد شده بود تا بتواند از آن در لوازم الکترونیکی مصرفی استفاده کند.

وقتی سلولهای خورشیدی توسط نیمه هادی ها مانند سیلی در سلول جذب می شوند ، یک سلول خورشیدی برق ایجاد می کند.

این باعث از بین رفتن الکترونهای شل می شود و میدان الکتریکی سلول خورشیدی باعث می شود همه آنها در یک جهت حرکت کنند و در نتیجه جریان الکتریکی ایجاد می شود.

(چیزی شبیه ماشین حساب LCD فقط به جریان کم سطح نیاز دارد ، که دلیل کوچک بودن سلولهای خورشیدی آنها را توضیح می دهد.) تا دهه 1980 ، بیشتر تولیدکنندگان ماشین حساب های ساده از فناوری سلول خورشیدی بهره می بردند.

با این وجود ماشین حسابهای قدرتمند و علمی و نمودار هنوز از انرژی باتری استفاده می کنند.

نحوه محاسبه ماشین حـساب

بیشتر ماشین حسابها به مدارهای مجتمع بستگی دارند که معمولاً با نام تراشه شناخته می شوند. این مدارها از ترانزیستورها برای جمع و تفریق و همچنین انجام محاسبات بر روی لگاریتم ها برای انجام عملیات ضرب ، تقسیم و پیچیده تر مانند استفاده از توان و یافتن ریشه های مربع استفاده می کنند.

اساساً هرچه ترانزیستورهای مدار مجتمع بیشتر باشد ، عملکردهای آن نیز پیشرفته تر است. بیشتر ماشین حساب های جیبی استاندارد دارای مدار مجتمع یا یکسان هستند یا بسیار مشابه هستند.

تراشه های ماشین حساب ها

مانند هر وسیله الکترونیکی ، تراشه های داخل یک ماشین حساب با کاهش هر اطلاعاتی که شما به معادل دودویی آن می دهید ، کار می کنند.

اعداد دودویی اعداد ما را در یک سیستم پایه دو ترجمه می کنند ، که در آن ما هر رقم را با 1 یا 0 نشان می دهیم ، هر بار که یک رقم به سمت بالا می رویم دو برابر می کنیم. با "روشن کردن" هر یک از موقعیت ها - به عبارت دیگر ، با قرار دادن 1 در آن - می توان گفت که این رقم در تعداد کلی ما گنجانده شده است.

میکروچیپ و تراشه ها

میکروچیپ ها با روشن و خاموش کردن ترانزیستورها با برق ، از منطق باینری استفاده می کنند. بنابراین ، به عنوان مثال ، اگر می خواهید 2 + 2 اضافه کنید ، ماشین حساب شما هر "2" را به باینری تبدیل می کند (که به این شکل است: 10) و سپس آنها را با هم جمع می کند.

با افزودن ستون "one" (دو صفر) ، 0 به شما داده می شود: تراشه می بیند که در موقعیت اول چیزی وجود ندارد. وقتی ارقام را در ستون "ده ها" اضافه می کند ، تراشه 1 + 1 می شود. این می بیند که هر دو مثبت هستند ، و - از آنجا که در علامت گذاری دودویی هیچ 2 وجود ندارد - پاسخ مثبت را یک رقم به سمت چپ حرکت می دهد ، جمع 100 را می گیرد - که ، از نظر باینری ، برابر 4 است .

نحوه محاسبات عددی

این مبلغ از طریق تراشه ورودی / خروجی در مدار مجتمع ما هدایت می شود ، که منطق مشابهی را برای خود نمایشگر اعمال می کند. آیا تا به حال به نحوه تشکیل اعداد روی ماشین حساب یا ساعت زنگ دار از خطوط تقسیم شده توجه کرده اید؟ با استفاده از همین منطق باینری می توان هر یک از قسمتهای اعداد را روشن یا خاموش کرد. بنابراین ، پردازنده آن "100" را گرفته و با روشن کردن یا روشن کردن بخشهای خاصی از خطوط موجود در نمایشگر ، آن را ترجمه می کند تا عدد 4 را ایجاد کند.

تأثیر فناوری ماشین حساب

ماشین حساب تأثیر عمیقی بر جهان گذاشته است ، محاسبات را سریعتر و دقیق تر می کند. در کلاس ، ماشین حساب ها به بسیاری از دانش آموزان توانایی یادگیری و استفاده از فرمول ها و مفاهیم پیچیده را با سهولت بیشتری می دهند. به خصوص در دوره های ریاضی پایه پایین ، برخی از مدرسان هنوز اجازه استفاده از آنها را نمی دهند تا مطمئن شوند دانش آموزان مفاهیم ریاضی را به درستی درک می کنند و فنون حل مسئله را می آموزند. اما برای بسیاری از دروس حساب و مثلثات در دبیرستان ، به عنوان مثال ، ماشین حسابهای نمودار یک اام است.

آیا استفاده از ماشین حساب ها مغز را تنبل می کند؟

با این حال ، در مورد استفاده از ماشـین حساب های قدرتمند در کلاس اختلاف نظرهایی وجود داشته است ، زیرا برخی معتقدند که استفاده از دستگاه ها برای انجام کاری که مغز افراد قبلاً انجام می داد ، می تواند باعث از دست رفتن توانایی واقعی ریاضی شود.

تحقیقات اخیر نشان می دهد که دانش آموزان پیشرفته فیزیک ، به عنوان مثال ، اغلب می توانند در یادگیری خود با تطبیق بیش از حد با کمک های ریاضی مانع شوند .

ماشـین حساب های نمودار سازی به دلیل قابلیت حافظه بالا حتی در برخی کلاس ها ممنوع شده اند. دانش آموزان می توانند با ذخیره سایر اطلاعات - مانند جدول های تناوبی یا جواب آزمون - در آنها از حافظه ماشـین حساب خود برای تقلب استفاده کنند.

ادامه ی پیشرفت در تولید ماشین حساب ها

مهندسان همچنان به پیشرفت در فن آوری ماشین حساب ادامه می دهند و با پیچیدگی و پیچیدگی بیشتر ، خطوط بین رایانه های شخصی و ماشین حساب های کلاسیک همچنان محو می شوند.

برخی از شرکت ها با توجه به مدل های فعلی خود ، در حال بررسی اجزای سازگار با محیط زیست از جمله توسعه منابع انرژی کارآمدتر و قابل بازیافت و حتی استفاده از موادی مانند تلفن های همراه بازیافتی در تولید خود هستند.

ماشین حساب ها حتی به صورت آنلاین جابجا شده اند و تعدادی کاربرد عملی دارند.

در اینجا انواع خاصی از ماشین حساب هایی که ممکن است به صورت آنلاین پیدا کنید وجود دارد:

• ماشـین حسابهای کاهش وزن می توانند توده بدن ، میزان کالری و تأثیر تمرین را اندازه گیری کنند.
• ماشـین حساب وام و وام کالج که می تواند به شما کمک کند تا هزینه و طول وام را با توجه به مجموعه متغیرهای مختلف تعیین کنید.
• ماشـین حساب های تبدیل از اندازه گیری حجم و طول تا مبادلات دقیقه به دقیقه به شما امکان می دهند.
• محاسبه کنندگان اثر کربن ممکن است به شما کمک کنند تا از تأثیر خود بر محیط زیست ایده بگیرید.

همه این نسخه های آنلاین از اصول مشابه ماشـین حساب دستی شما استفاده می کنند ، اما با دسترسی به پایگاه های گسترده اطلاعات مربوط به آنها ، اطلاعات را به روشهای آسان استفاده می کنند. تقریباً هرکسی می تواند از آنها استفاده کند ، که نشان می دهد ماشـین حساب واقعاً ابزار دیگری برای مهندسان ، دانشمندان و

حسابداران نیست.

محصولات مرتبط

ماشین حساب سیتیزن مدل CT-2914

ماشین حساب سیتیزن مدل CT-320V11

ماشین حساب مهندسی مدل KK-82MS

ماشین حساب سیتیزن مدلCT-6S

اطلاعات تماس با فروشگاه کاف کف

نحوه ارسال سفارش از فروشگاه کاف کف:

• ارسال سریع به تمامی نقاط کشور امکان پذیر است.
• سفارش های تهران چند ساعته و شهرستان حد اکثر دو روز کاری طول میکشد.

طراحی سایت و آموزش