一、工作原理: 計(jì)算器一般由運(yùn)算器、控制器、存儲器、鍵盤、顯示器、電源和一些可選外圍設(shè)備組成。
低檔計(jì)算器的運(yùn)算器、控制器由數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)簡單的串行運(yùn)算,其隨機(jī)存儲器只有一、二個單元,供累加存儲用。高檔計(jì)算器由微處理器和只讀存儲器實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的運(yùn)算程序,有較多的隨機(jī)存儲單元以存放輸入程序和數(shù)據(jù)。鍵盤是計(jì)算器的輸入部件,一般采用接觸式或傳感式。為減小計(jì)算器的尺寸,一鍵常常有多種功能。顯示器是計(jì)算器的輸出部件,有發(fā)光二極管顯示器或液晶顯示器等。除顯示計(jì)算結(jié)果外,還常有溢出指示、錯誤指示等。計(jì)算器電源采用交流轉(zhuǎn)換器或電池,電池可用交流轉(zhuǎn)換器或太陽能轉(zhuǎn)換器再充電。為節(jié)省電能,計(jì)算器都采用CMOS工藝制作的大規(guī)模集成電路(見互補(bǔ)金屬-氧化物-半導(dǎo)體集成電路),并在內(nèi)部裝有定時不操作自動斷電電路。計(jì)算器可選用的外圍設(shè)備有微型打印機(jī)、盒式磁帶機(jī)和磁卡機(jī)等。
二、機(jī)械計(jì)算器的歷史: 1642年,法國哲學(xué)家和數(shù)學(xué)家帕斯卡(Blaise Pascal)發(fā)明了世界上第一臺加減法計(jì)算機(jī)。它是利用齒輪傳動原理制成的機(jī)械式計(jì)算機(jī),通過手搖方式操作運(yùn)算。他稱“這種算術(shù)機(jī)器所進(jìn)行的工作,比動物的行為更接近人類的思維”。這一思想對以后計(jì)算機(jī)的發(fā)展產(chǎn)生了重大的影響。
1671年,著名的德國數(shù)學(xué)家萊布尼茲(G.W.Leibnitz)制成了第一臺能夠進(jìn)行加、減、乘、除四則運(yùn)算的機(jī)械式計(jì)算機(jī)。最后,機(jī)械式l計(jì)算機(jī)發(fā)展成為不久前還能見到的手搖或電動的臺式計(jì)算機(jī)。
1833年,英國科學(xué)家巴貝奇(Charles Babbage)提出了制造自動化計(jì)算機(jī)的設(shè)想,他所設(shè)計(jì)的分析機(jī),引進(jìn)了程序控制的概念。盡管由于當(dāng)時技術(shù)上和工藝上的局限性,這種機(jī)器未能完成制造,但它的設(shè)計(jì)思想,可以說是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的雛型。
20世紀(jì)初期。隨著機(jī)電工業(yè)的發(fā)展,出現(xiàn)了一些具有控制功能的電器元件,并逐漸為計(jì)算工具所采用。
1925年,美國麻省理工學(xué)院由布什(Vannever Bush)領(lǐng)導(dǎo)的一個小組制造了第一臺機(jī)械模擬式計(jì)算機(jī)。
1942年,又制成了采用繼電器、速度更快的模擬式計(jì)算機(jī)。
1944年,艾肯(HowardAiken)在美國國際商用機(jī)器公司(IBM)的贊助下領(lǐng)導(dǎo)研制成功了世界上第一臺數(shù)字式自動計(jì)算機(jī)Mark I,實(shí)現(xiàn)了當(dāng)年巴貝奇的設(shè)想。這臺機(jī)器使用了三千多個繼電器,故有繼電器計(jì)算機(jī)之稱。