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계산기.

Calculator
산술 연산을 할 수 있는 7세그먼트 LCD(Leven-segmentliquid-Crystal Display)가 장착된 전자 포켓 계산기
도트 매트릭스 LCD가 장착된 현대 과학 계산기

전자계산기는 일반적으로 계산을 수행하는 데 사용되는 휴대용 전자기기로, 기초 산술부터 복잡한 수학까지 다양하다.

최초의 고체 상태의 전자 계산기는 1960년대 초에 만들어졌다.포켓 크기의 장치는 1970년대에 특히 최초의 마이크로프로세서인텔 4004가 일본의 계산기 회사인 부시콤을 위해 인텔에 의해 개발된 이후 이용이 가능해졌다.그들은 후에 석유 산업 내에서 일반적으로 사용되게 되었다.

현대식 전자계산기는 값싸고, 선물할 수 있는 신용카드 크기의 모델부터 프린터가 내장된 견고한 데스크탑 모델에 이르기까지 다양하다.이들은 1970년대 중반 통합회로를 통합해 크기와 비용이 줄어들면서 인기를 끌었다.그 10년이 끝날 무렵, 가격은 대부분의 사람들이 기본 계산기를 구입할 수 있을 정도로 떨어졌고 그것들은 학교에서 흔한 것이 되었다.

컴퓨터 운영체제초기 유닉스같은 대화형 계산기 프로그램을 포함시켰고 계산기 기능은 거의 모든 개인용 디지털 보조기(PDA) 타입 장치에 포함되어 있지만, 몇 개의 전용 주소록과 사전 장치만 예외로 한다.

범용 계산기 외에도 특정 시장을 위해 설계된 계산기가 있다.예를 들어 삼각법통계적 계산을 포함하는 과학적 계산기가 있다.어떤 계산기는 심지어 컴퓨터 대수학을 할 수 있는 능력도 가지고 있다.실제 선 또는 고차원 유클리드 공간에 정의된 함수를 그래프로 표시하는 데 계산기를 사용할 수 있다.2016년 기준 기초계산기는 비용이 적게 들지만 과학과 그래프 작성 모델은 비용이 더 많이 드는 경향이 있다.

스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 개인용 컴퓨터의 가용성이 매우 넓기 때문에, 전용 하드웨어 계산기는 여전히 널리 사용되었지만, 이전보다 덜 흔하다.1986년, 계산기는 여전히 정보를 계산하는 세계 범용 하드웨어 용량의 41%를 차지하였다.2007년까지 이 수치는 0.05%[1] 미만으로 줄어들었다.

디자인

분수 및 십진수 등가물의 과학적 계산기 표시

입력

전자계산기에는 숫자산술연산을 위한 버튼이 있는 키보드가 포함되어 있다. 어떤 계산기에는 더 크거나 작은 숫자를 입력하기 쉽게 하기 위해 "00"과 "000" 버튼도 포함되어 있다.대부분의 기본 계산기는 각 버튼에 한 자리 또는 작동만 할당하지만, 보다 구체적인 계산기에서 버튼은 키 조합으로 다기능 작업을 수행할 수 있다.

출력 표시

계산기는 일반적으로 과거 발광다이오드(LED) 디스플레이와 진공형광디스플레이(VFD) 대신 LCD를 출력한다. 자세한 내용은 기술 개선 섹션에 제공된다.

가독성을 높이기 위해 큰 그림을 사용하는 경우가 많지만, 저속한 분율 대신 소수 구분 기호(보통 쉼표보다는 점)를 사용한다.기능 명령의 다양한 기호가 디스플레이에 표시될 수도 있다..mw-parser-output 같은 소수 .frac{white-space:nowrap}.mw-parser-output.frac.num,.mw-parser-output.frac .den{:80%;line-height:0;vertical-align:슈퍼 font-size}.mw-parser-output.frac .den{vertical-align:서브}.mw-parser-output .sr-only{.국경:0;클립:rect(0,0,0,0), 높이:1px, 마진:-1px, 오버 플로: 숨어 있었다. 패딩:0;위치:절대, 너비:1px}1⁄3 소수 근사치 예를 들어 0.33333333에 둥근 표시됩니다.또한 일부 분수(½7, 0.14285714285714, 14개 유의미한 수치)는 소수점 형태로 인식하기 어려울 수 있다. 그 결과 많은 과학적인 계산기가 저속한 분수 또는 혼합수로 작동할 수 있다.

기억력

계산기는 또한 숫자를 컴퓨터 메모리에 저장하는 능력을 가지고 있다.기본 계산기는 보통 한 번에 하나의 숫자만 저장한다; 더 구체적인 유형은 변수에 표현된 많은 숫자들을 저장할 수 있다.이 변수들은 공식을 구성하는 데도 사용될 수 있다.일부 모델은 더 많은 숫자를 저장하기 위해 메모리 용량을 확장할 수 있다; 확장 메모리 주소배열 인덱스라고 불린다.

동력원

계산기의 전원은 배터리, 태양 전지 또는 주 전기(구형 모델의 경우)로 스위치나 버튼을 사용하여 켜진다.일부 모델들은 심지어 끄기 버튼은 없지만, 연기할 수 있는 방법을 제공한다(예를 들어, 잠시 동안 작동을 하지 않거나, 태양 전지 노출을 덮거나, 뚜껑을 닫는 것).크랭크로 구동되는 계산기는 초기 컴퓨터 시대에도 흔했다.

키 레이아웃

다음 키는 대부분의 포켓 계산기에 공통적이다.자릿수의 배열이 표준이지만 다른 키의 위치는 모델에 따라 다르다. 예를 들면 그림이 있다.

일반적인 기본 포켓 계산기 레이아웃
MC 미스터 엠- M+
C ± %
7 8 9 ÷
4 5 6 ×
1 2 3
0 . = +
계산기 단추 및 그 의미
MC 또는 CM 메모리 지우기
MR, RM 또는 MRC 메모리 호출
엠- 메모리 감산
M+ 메모리 추가
C 또는 AC 올 클리어
CE Clear (Last) Entry(마지막) Entry(CE/C): 처음 누르면 마지막 Entry(CE)가 지워지고, 두 번째 누르면 all(C)이 지워진다.
± 또는 CHS CHANGE 기호라고 하는 양수/음수 전환
% 백분율
÷ 나누기
× 곱하기
뺄셈
+ 덧셈
. 십진점
제곱근
= 결과

내부작업

The interior of a Casio FX-991s calculator

일반적으로 기본적인 전자계산기는 다음과 같은 성분으로 구성된다.[2]

프로세서 칩 내용물
구성 단위 함수
스캔(폴링) 장치 계산기의 전원이 켜지면 키를 누르면 전기 신호를 수신하기 위해 대기 인 키패드를 스캔한다.
인코더 유닛 숫자함수이진 코드로 변환한다.
X 레지스터 및 Y 레지스터 계산을 하면서 일시적으로 번호가 저장되는 번호 저장점이다.모든 번호는 먼저 X 레지스터에 들어가며, X 레지스터의 번호는 디스플레이에 표시된다.
플래그 레지스터 계산을 위한 함수는 계산기가 필요로 할 때까지 여기에 저장된다.
영구 메모리(ROM) 내장 기능(산술 연산, 제곱근, 백분율, 삼각법 등)에 대한 지침은 여기에 이진 형태로 저장되어 있다.이러한 지시사항은 프로그램이며 영구히 저장되며 지울 수 없다.
사용자 메모리(RAM) 사용자가 번호를 저장할 수 있는 저장소.사용자 메모리 내용은 사용자가 변경하거나 지울 수 있다.
산술 논리 단위(ALU) ALU는 모든 산술논리 명령을 실행하고 결과를 이진 코딩 형식으로 제공한다.
이항 디코더 단위 2진수 코드를 표시 단위에 표시할 수 있는 10진수로 변환한다.

프로세서 클럭 속도중앙처리장치(CPU)가 실행되는 주파수를 말한다.프로세서 속도를 나타내는 지표로 사용되며, 초당 클럭 사이클 또는 헤르츠(Hz)로 측정된다.기본 계산기의 경우 속도는 수백 헤르츠에서 킬로헤르츠 범위까지 달라질 수 있다.

종이 프린터로 사무실 계산기

간단한 4-기능 계산기에서 계산이 수행되는 방법에 대한 기본적인 설명:

25 + 9 계산을 수행하려면 대부분의 계산기에서 다음 순서로 키를 누른다. 25+9=.

  • 입력되면5 스캔 장치에 의해 픽업되고 25번 번호가 인코딩되어 X 레지스터로 전송된다.
  • 다음으로 키를 누르면 "추가" 지침도 인코딩되어 플래그 또는 상태 레지스터로 전송된다.
  • 두 번째 번호는 인코딩되어 X 레지스터로 전송된다.이 "누름"(전환)은 Y 레지스터로 첫 번째 번호를 출력한다.
  • 키를 누르면 플래그 또는 상태 레지스터의 "메시지"(신호)가 영구 또는 비휘발성 메모리에 수행할 작업이 "추가"임을 알려준다.
  • 그런 다음 X 및 Y 레지스터의 번호는 ALU에 로드되고 계산은 영구 메모리 또는 비휘발성 메모리의 지침에 따라 수행된다.
  • 답안, 34는 X 레지스터로 다시 보내진다.거기서 이진 디코더 단위로 십진수(보통 이진코딩된 십진수)로 변환한 다음 디스플레이 패널에 표시된다.

다른 기능들은 대개 반복적인 추가나 소축을 사용하여 수행된다.

숫자 표현

대부분의 포켓 계산기는 모든 계산을 이진법보다는 이진법 십진법(BCD)으로 한다.BCD는 숫자 값이 표시되어야 하는 전자 시스템, 특히 마이크로프로세서를 포함하지 않고 디지털 로직으로만 구성된 시스템에서 공통적이다.BCD를 채택함으로써 표시에 대한 수치 데이터의 조작은 각 숫자를 별도의 단일 서브회로 취급함으로써 크게 단순화할 수 있다.이는 표시장치 하드웨어의 물리적 실체와 훨씬 밀접하게 일치한다. 예를 들어 설계자는 계량 회로를 구축하기 위해 동일한 7-세그먼트 디스플레이 시리즈를 사용할 수 있다.숫자 수량을 순수한 이진수로 저장하고 조작할 경우 그러한 표시장치에 대한 인터페이스는 복잡한 회로를 필요로 할 것이다.따라서 계산이 비교적 간단한 경우, BCD로 작업하는 것은 바이너리로 변환하거나 바이너리에서 변환하는 것보다 더 간단한 전체 시스템으로 이어질 수 있다. (예를 들어 CD는 트랙 번호를 BCD로 유지하여 99 트랙으로 제한한다.)

이 형식의 하드웨어가 내장형 마이크로컨트롤러나 기타 소형 프로세서를 사용하는 경우에도 동일한 인수가 적용된다.일반적으로 숫자를 BCD 형식으로 내부적으로 표시할 때 더 작은 코드는 그러한 제한된 프로세서에서 또는 이진 형식으로 변환하는 데 비용이 많이 들 수 있기 때문에 결과가 더 작다.이러한 애플리케이션의 경우, 일부 소형 프로세서는 BCD 산술 모드를 특징으로 하며, BCD 양을 조작하는 루틴을 작성할 때 도움이 된다.[3][4]

계산기에 기능(사각근, 삼각함수 등)이 추가된 경우, 소프트웨어 알고리즘을 사용하여 높은 정밀도 결과를 산출해야 한다.때로는 허용 가능한 계산 시간으로 계산기 칩에서 사용할 수 있는 제한된 메모리 공간에 원하는 모든 기능을 맞추기 위해 상당한 설계 노력이 필요하다.[5]

컴퓨터와 비교한 계산기

계산기와 컴퓨터의 근본적인 차이점은 컴퓨터가 중간 결과에 따라 프로그램이 다른 분기를 취할 수 있도록 프로그래밍할 수 있는 반면 계산기는 특정 기능(추가, 곱하기, 로그 등)이 내장되어 미리 설계되어 있다는 점이다.구별은 명확하지 않다. 프로그래밍 가능한 계산기로 분류되는 일부 장치에는 프로그래밍 기능이 있으며, 때로는 프로그래밍 언어(예: RPL 또는 TI-BASIC)를 지원한다.

예를 들어, 계산기는 하드웨어 곱셈기 대신 읽기 전용 메모리(ROM)에 코드와 함께 부동 소수점 수학을 구현하고 CODRIC 알고리즘으로 삼각함수를 계산할 수 있다.비트 직렬 논리 설계는 계산기에서 더 일반적인 반면 비트 병렬 설계는 범용 컴퓨터를 지배한다. 왜냐하면 비트 직렬 설계는 칩 복잡성을 최소화하지만 더 많은 클럭 주기가 필요하기 때문이다.이러한 구별은 컴퓨터와 임베디드 시스템 설계와 관련된 프로세서 칩을 사용하는 고급 계산기와 Z80, MC68000ARM 아키텍처, 그리고 계산기 시장에 특화된 일부 사용자 정의 설계로 인해 모호해진다.

역사

전자 계산기의 전구체

산술적 계산을 돕기 위해 사용된 최초의 알려진 도구는 뼈(품목을 집산하는 데 사용됨), 조약돌, 계수판 등이었으며, 기원전 2000년 이전에 수메르인들이집트인들이 사용한 것으로 알려진 주판이었다.[6]앤티키테라 메커니즘("당시의" 천문학적 장치")을 제외하고, 컴퓨팅 도구의 개발은 17세기 초, 기하학적-군사적 컴퍼스(갈릴레오), 로그와 네이피어 뼈(나피어), 슬라이드 규칙(에드문트 건터)에 근접했다.

17세기 기계식 계산기

1642년 르네상스기계식 계산기(빌헬름 쉬카르드[7] 수십년 후 블라이즈 파스칼[8] 의해)의 발명을 보게 되었는데, 이 장치는 때때로 인간의 개입을 최소한으로 하여 네 가지 산술 연산을 모두 수행할 수 있다고 다소 과대 선전했던 장치였다.[9]파스칼의 계산기는 직접적으로 두 숫자를 더하고 빼서, 만약 테듐이 부담될 수 있다면, 곱하고 반복으로 나눌 수 있다.수십 년 전에 제작된 쉬카드의 기계는 기계화된 곱셈표들의 교묘한 세트를 사용하여 이 작업을 완성하는 수단으로 덧셈기로 곱셈과 나눗셈의 과정을 용이하게 했다.파스칼이나 시카드가 두 발명의 차이점(다른 목적처럼) 때문에 계산기계의 알려진 발명가로 인정받아야 하는지에 대한 논쟁이 있다.[10]쉬카르드와 파스칼이 그 뒤를 이었다. 고트프리드 라이프니즈는 40년 동안 4개의 작동 기계 계산기인 스텝드 계산기를 설계하면서 라이프니즈 휠을 발명했지만, 완전한 작동 기계를 설계할 수는 없었다.[11]또한 17세기에 계산 시계를 디자인하려는 다섯 번의 시도가 실패했다.[12]

그랜트 기계 계산기, 1877년

18세기에는 폴레니에 의해 처음으로 완전한 기능을 갖춘 계산 시계와 4-작동 기계를 갖춘 몇 가지 주목할 만한 발전이 도래하였지만, 이러한 기계들은 거의 항상 하나의 종류였다.루이지 토치는 1834년 최초의 직접 곱셈기를 발명했는데, 이것은 제임스 화이트(1822년)에 이어 세계에서 두 번째로 키로 구동되는 기계였다.[13]19세기와 산업혁명이 되어서야 진정한 발전이 일어나기 시작했다.비록 4가지 산술함수를 모두 수행할 수 있는 기계들이 19세기 이전에는 존재했지만, 산업혁명 전야에 제조와 제작 과정의 정교화로 인해 보다 콤팩트하고 현대적인 단위의 대규모 생산이 가능해졌다.그 Arithmometer, 1820년에서four-operation 기계식 계산기로 발명하기 전에, 생산에 1851년은 계산기로 최초로 상업적으로 성공한. 40년 쯤 후에, 1890에 의해, 약 2,500arithmometers를 더한 수 백명이 두arithmometer 복제 제약사에서(버크, 독일, 1878년과 레이 몇 sold[14] 갖고 있었다.톤, 영국, 1883년)과 진정한 상업 생산의 유일한 다른 경쟁자인 펠트와 타란트는 100 콤프토미터를 팔았다.[15]

Clarke 그래프 기반 계산기의 특허 이미지, 1921

1902년에야 미국의 제임스 L. 달튼이 개발한 달튼 애드미싱 머신이 등장하면서 친숙한 푸시버튼 사용자 인터페이스가 개발되었다.

1921년 에디스 클라크는 쌍곡선 함수를 포함하는 선 방정식을 풀기 위한 간단한 그래프 기반 계산기인 "클라크 계산기"를 발명했다.이를 통해 전기 엔지니어는 송전 라인인덕턴스캐패시턴스 계산을 단순화할 수 있었다.[16]

커타 계산기는 1948년에 개발되었고, 비록 비용이 많이 들지만, 휴대성으로 인기를 끌었다.이 순수하게 기계적인 휴대용 장치는 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈을 할 수 있다.1970년대 초까지 전자 포켓 계산기는 기계식 계산기의 제조를 끝냈지만, 커타는 여전히 인기 있는 수집 가능한 품목으로 남아 있다.

전자계산기 개발

첫 번째 메인프레임 컴퓨터는, 로직 회로에 진공관과 그 후의 트랜지스터를 사용한 것으로, 1940년대와 1950년대에 등장하였다.이 기술은 전자계산기 개발에 디딤돌을 제공하기 위한 것이었다.

일본Casio Computer Company는 1957년에 모델 14-A를 출시했는데, 이 계산기는 세계 최초의 모든 전기(상대적으로) 소형 계산기였다.전자논리를 사용하지 않고 릴레이 기술을 기반으로 했고, 책상에 쌓였다.

1970년대 초기 계산기 발광 다이오드(LED) 디스플레이(USSR)

1961년 10월, 세계 최초의 전전자 데스크탑 계산기, British Bell Punch/Sumlock Computometer ANITA(A New Inspiration To Mathing/Accounting)가 발표되었다.[17][18]이 기계는 회로에 진공관, 냉간음극관, 디카트론을 사용했으며, 디스플레이에 냉간음극 "닉시"관 12개가 사용되었다.1962년 초부터 유럽 대륙을 위한 Mk VII와 영국 및 전 세계를 위한 Mk 8세 두 모델이 전시되었다.Mk 7세는 좀 더 복잡한 형태의 곱셈을 가진 초기의 디자인이었고, 곧 더 단순한 마크 8세에 유리하게 여겨졌다.ANITA는 당시의 기계식 콤프토미터와 비슷한 풀 키보드를 가지고 있었는데, 이 키보드가 독특한 특징이었고, 전자계산기 중에서는 후기의 샤프 CS-10A가 특징이었다.ANITA는 대형 튜브 시스템으로 인해 무게가 약 33파운드(15kg)나 나갔다.[19]벨 펀치는 "플러스"와 "섬록"이라는 이름으로 컴프터 유형의 키 구동식 기계식 계산기를 생산해 왔으며, 1950년대 중반에 계산기의 미래가 전자제품에 있다는 것을 깨달았다.그들은 초기 영국 파일럿 ACE 컴퓨터 프로젝트에서 일했던 젊은 졸업생 노버트 키츠를 고용하여 개발을 주도했다.ANITA는 유일한 전자 데스크톱 계산기였기 때문에 잘 팔렸고, 조용하고 빨랐다.

The tube technology of the ANITA was superseded in June 1963 by the U.S. manufactured Friden EC-130, which had an all-transistor design, a stack of four 13-digit numbers displayed on a 5-inch (13 cm) cathode ray tube (CRT), and introduced Reverse Polish Notation (RPN) to the calculator market for a price of $2200, which was about three times the co당시의 전자기계 계산기의 st.벨 펀치와 마찬가지로 프리덴은 기계식 계산기를 제조하는 업체로, 미래는 전자제품에 있다고 판단했다.1964년에 더 많은 모든 트랜지스터 전자 계산기가 도입되었다.샤프는 무게 25kg(55lb)에 50만 엔(4586.75달러)인 CS-10A를, 이탈리아의 인더스트리아 맥치네 엘레트로니쉬는 여러 명의 사람들이 사용할 수 있도록 키보드와 디스플레이 장치를 추가로 연결할 수 있는 IME 84를 도입했다(그러나 동시에 사용할 수 있는 것은 아님).빅터 3900은 처음으로 개별 트랜지스터 대신 집적회로를 사용했지만 생산문제로 1966년까지 판매가 지연됐다.

1967년 불가리아 ELKA 22

캐논, 마타트로닉스, 올리베티, SCM(스미스-코로나-마냥트), 소니, 도시바, 등 이들 제조사와 다른 제조사의 전자계산기 모델이 잇따랐다.초기 계산기들은 실리콘 트랜지스터보다 값이 싼 게르마늄 트랜지스터 수백 개를 다중 회로 기판에 사용했다.사용된 표시장치 종류는 CRT, 냉간음극 Nixie 튜브, 필라멘트 램프였다.도시바 "토스칼" BC-1411은 이산형 부품에서 만들어진 초기 형태의 동적 램을 사용한 것으로 보이지만, 메모리 기술은 대개 지연선 메모리나 자기 코어 메모리를 기반으로 했다.이미 더 작고 전력에 굶주린 기계에 대한 욕구가 있었다.

1965년 도입된 [20][21]불가리아의 ELKA 6521은 중앙계산기술원이 개발해 소피아의 엘렉트로니카 공장에 건설됐다.그 이름은 ELektronen Kalkulator에서 유래되었으며, 무게는 약 8kg(18lb)이었다.그것은 제곱근 함수를 포함하는 세계 최초의 계산기다.같은 해 후반에는 ELKA 22(발광 디스플레이 포함)[20][22][23]와 ELKA 25가 내장 프린터로 출시되었다.1974년 첫 포켓 모델인 ELKA 101이 출시될 때까지 여러 모델이 개발되었다.거기에 쓰인 글은 로마자로 되어 있었고, 서양으로 수출되었다.[20][24][25]

프로그램 가능 계산기

1964년 올리베티가 제작한 초기 상업용 프로그램 가능 계산기 '이탈리아 프로그램마 101'

최초의 데스크탑 프로그램 가능 계산기는 1960년대 중반에 생산되었다.여기에는 솔리드 스테이트, 데스크탑, 인쇄, 부동 소수점, 대수적 입력, 프로그램 가능, 저장 프로그램 전자 계산기인 Mathatronics Mathatron(1964)와 Olivetti Programma 101 (1965년 말)이 포함되었다.[26][27]둘 다 최종 사용자가 프로그래밍하여 결과를 인쇄할 수 있다.Programma 101은 훨씬 더 광범위한 배포를 보였으며 마그네틱 카드를 통한 프로그램의 오프라인 저장 기능을 추가했다.[27]

또 다른 초기 프로그램 가능 데스크톱 계산기(그리고 아마도 최초의 일본어 계산기)는 1967년에 생산된 카시오(AL-1000)였다.그것은 닉시 튜브 디스플레이를 특징으로 하고 트랜지스터 전자 장치와 페라이트 코어 메모리를 가지고 있었다.[28]

먼로 에픽 프로그램 가능 계산기가 1967년에 시장에 나왔다.인쇄가 가능한 대형 탁상 장치로서 바닥식 논리 타워가 부착되어 있으며, 그것은 많은 컴퓨터 같은 기능을 수행하도록 프로그램될 수 있었다.그러나 유일한 분기 지침은 운영 스택의 끝에 암시적인 무조건 분기(GOTO)로 되어 프로그램을 시작 지침으로 되돌렸다.따라서 어떠한 조건부 분기(IF-TEN-ELSE) 논리도 포함할 수 없었다.이 시대에는 조건부의 부재가 때로는 프로그램 가능한 계산기와 컴퓨터를 구별하는 데 사용되었다.

전력망에 의해 구동되는 최초의 소련 프로그램 가능 데스크톱 계산기 ISKRA 123은 1970년대 초에 출시되었다.

1970년대 중반에서 70년대 중반까지

1960년대 중반의 전자 계산기는 AC 전원 공급이 필요한 전력 소비량이 많은 여러 회로 기판에 수백 대의 트랜지스터를 사용했기 때문에 크고 무거운 데스크탑 기계였다.계산기에 필요한 논리를 점점 더 적은 집적회로(칩)에 넣으려는 노력이 컸고, 계산기 전자제품은 반도체 발전의 선도적 에지 중 하나였다.미국 반도체 제조사들이 대규모 통합(LSI) 반도체 개발에서 세계를 주도하며 개별 집적회로(CSI)에 점점 더 많은 기능을 쥐어짜고 있다.이는 일본 계산기 제조업체와 미국 반도체 회사 간의 제휴로 이어졌다.텍사스 인스트루먼트사캐논, 노스 아메리칸 록웰 마이크로일렉트로닉스(로크웰 인터내셔널이름으로 개칭), 모스테크인텔부시콤, 산요의 제너럴 인스트루먼트(General Instrument) 등이 있다.

포켓 계산기

1970년까지 계산기는 낮은 전력 소비량의 몇 칩만 사용하여 만들 수 있었고, 충전식 배터리로 구동되는 휴대용 모델을 사용할 수 있었다.최초의 휴대용 계산기는 1967년 Cal Tech라는 시제품으로, 텍사스 인스트루먼트사의 잭 킬비가 휴대용 계산기를 생산하기 위한 연구 프로젝트에서 개발을 주도했다.덧셈, 곱셈, 뺄셈, 나누기도 할 수 있었고, 출력장치는 종이테이프였다.[29][30][31][32][33][34]"Cal-Tech" 프로젝트의 결과로, 텍사스 인스트루먼트는 휴대용 계산기에 대한 마스터 특허를 받았다.

상업적으로 생산된 최초의 휴대용 계산기는 1970년에 일본에서 등장했고, 곧 전 세계에 판매되었다.여기에는 산요 ICC-0081 「미니 계산기」, 캐논 포켓론, 샤프 QT-8B 「마이크로 경쟁」이 포함되었다.캐논 포켓론(Canon Pocketronic)은 「Cal-Tech」 프로젝트의 개발이었다.그것은 전통적인 디스플레이가 없었다; 숫자 출력물은 열 종이 테이프에 있었다.

샤프는 규모와 전력 절감에 많은 노력을 기울였고 1971년 1월 샤프 EL-8을 선보였으며, 포켓 계산기가 될 뻔했던 팩시트 1111로도 출시되었다.무게는 1.59파운드(721g), 진공 형광 디스플레이, 충전식 NiCad 배터리 등을 갖추고 있으며 초기에는 395달러에 팔렸다.

그러나, 통합 회로 개발 노력은 1971년 초 "칩 위의 계산기"인 MK6010에 Mostek가 도입했고,[35] 그 후 텍사스 인스트루먼트사가 도입되면서 절정에 달했다.이러한 초기 휴대용 계산기는 매우 비용이 많이 들었지만, 디스플레이 기술(진공 형광 디스플레이, LED, LCD 등)의 발전과 함께 전자제품의 발전은 몇 년 안에 모든 사람이 이용할 수 있는 값싼 포켓 계산기로 이어졌다.

1971년 피코 전자[36] 제너럴 인스트루먼트(General Instrument)도 IC에 첫 협업을 도입했는데, 이는 먼로 로열 디지털 III 계산기용 풀 싱글 칩 계산기 IC이다.Pico는 단일 칩 계산기 IC를 만드는 것이 비전이었던 5명의 GI 설계 엔지니어가 만든 스핀아웃이었다.Pico와 GI는 급성장하고 있는 휴대용 계산기 시장에서 상당한 성공을 거두었다.

최초의 포켓형 전자계산기는 1971년 초에 시판된 Busicom LE-120A "HANDY"이다.[37]일본에서 만들어진 이 계산기는 LED 디스플레이를 사용한 최초의 계산기, 단일 집적회로(이후 "칩 위의 계산기"로 선언됨), Mostek MK6010, 교체 가능한 배터리를 실행한 최초의 전자 계산기였다.4개의 AA 크기 셀을 사용하여 LE-120A는 4.9 X 2.8 X 0.9인치(124 mm × 71 mm × 23 mm)를 측정한다.

유럽산 최초의 포켓 사이즈 계산기 DB 800은[38][39] 1971년 5월 크로아티아 부제(구 유고슬라비아)에서 디지트론에 의해 4개의 함수와 8자리 표시와 음수의 특수문자로 제작되었으며 계산에 숫자가 너무 많아 표시할 수 없다는 경고가 있었다.

The first American-made pocket-sized calculator, the Bowmar 901B (popularly termed The Bowmar Brain), measuring 5.2 by 3.0 by 1.5 inches (132 mm × 76 mm × 38 mm), came out in the Autumn of 1971, with four functions and an eight-digit red LED display, for $240, while in August 1972 the four-function Sinclair Executive became the first slimline pocket 계산기는 5.4 X 2.2 X 0.35인치(137.2 mm × 55.9 mm × 8.9 mm)이고 무게는 2.5 온스(71 g)이다.그것은 약 79파운드(당시 194달러)에 팔렸다.10년 말까지 비슷한 계산기의 가격은 5파운드(6.38달러)에도 못 미쳤다.Eldorado Electrodata는 텍사스 인스트루먼트사와의 실패한 파트너십을 포함하여 2년 동안 장기화된 개발에 이어 1972년에 5개의 포켓 계산기를 출시했다.행정관리부에 따르면 터치 매직이라고 불리는 것은 "담배 한 갑보다 크지 않다"고 한다.[40]

최초의 소비에트 연방은 포켓 크기의 계산기를 만들었고, 엘렉트로니카 B3-04[41] 1973년 말까지 개발되어 1974년 초에 판매되었다.

최초의 저비용 계산기 중 하나는 1973년 8월에 출시된 싱클레어 캠브리지였다.그것은 소매가 29.95파운드(38.23달러)로 키트 형태로는 5파운드(6.38달러)가 적었다.싱클레어 계산기는 경쟁사보다 훨씬 저렴했기 때문에 성공적이었지만, 그 설계로 인해 초월 함수의 계산이 느리고 부정확하게 되었다.[42]

한편 휴렛패커드(HP)는 포켓 계산기를 개발해 왔다.1972년 초 출시한 그것은 슬라이드 규칙을 대체할 수 있는 과학적 기능을 가진 최초의 포켓 계산기라는 점에서 당시 이용 가능한 다른 기본 4기능 포켓 계산기와는 달랐다.395달러 HP-35는 거의 모든 후기 HP 엔지니어링 계산기와 함께 포스트픽스 표기법이라고도 불리는 역폴란드어 표기법(RPN)을 사용한다."8 더하기 5"와 같은 계산은 대수적 인픽스 표기법 대신 , , , , 그리고 ; 를 눌러서 하는 RPN을 사용하는 것이다. , , . . . 35개의 버튼이 있었고 Mostek Mk6020 칩에 기초하였다.

소비에트 최초의 과학적인 포켓 크기의 계산기 "B3-18"은 1975년 말에 완성되었다.

1973년 텍사스 인스트루먼트(TI)는 150달러에 과학적 표기법을 사용한 대수학 입력 포켓 계산기 SR-10(SR의 의미 슬라이드 규칙)을 도입했다.SR-11 직후에 pi(pi) 진입을 위한 추가 키가 나왔다.그 다음해에는 HP-35와 경쟁하기 위해 로그와 트리거 기능을 추가한 SR-50이 그 뒤를 이었고, 1977년에는 여전히 대량 판매되고 있는 TI-30 라인이 그 뒤를 이었다.

1978년, 새로운 회사인 계산된 산업이 생겨났고, 이 회사는 전문화된 시장에 초점을 맞췄다.그들의 첫 번째 계산기, 론 아랑게르[43](1978)는 지불과 미래 가치를 계산하는 과정을 단순화하기 위해 사전 프로그래밍된 기능을 갖춘 포켓 계산기였다.1985년에 CI는 건설업계를 위해 건설 마스터라고 불리는 계산기를[44] 출시했는데, 이 계산기는 일반적인 건설 계산(각도, 계단, 지붕 쌓기 수학, 피치, 상승, 런, 피트 인치 분수 변환 등)으로 미리 프로그래밍되었다.이것은 건설 관련 계산기 라인에서 첫 번째가 될 것이다.

프로그램 가능한 포켓 계산기

최초의 프로그램 가능한 포켓 계산기는 1974년 HP-65로, 100개의 명령어 용량을 가지고 있었고, 내장된 마그네틱 카드 판독기로 프로그램을 저장하고 검색할 수 있었다.2년 후 HP-25C연속 메모리를 도입했다. 즉, 프로그램과 데이터가 전원을 끄는 동안 CMOS 메모리에 보존되었다.1979년에 HP는 최초의 영숫자, 프로그램 가능, 확장 가능한 계산기인 HP-41C를 출시했다.랜덤 액세스 메모리(RAM, 메모리용)와 읽기 전용 메모리(ROM, 소프트웨어용) 모듈과 바코드 판독기, 마이크로카세트플로피 디스크 드라이브, 종이 롤 열 프린터, 기타 통신 인터페이스(RS-232, HP-IL, HP-IB) 등의 주변 장치로 확장할 수 있다.

HP-65, 최초의 프로그램 가능한 포켓 계산기 (1974)

최초의 소련 포켓 배터리 구동 프로그램 가능 계산기 엘렉트로니카 B3-21은 1976년 말까지 개발되어 1977년 초에 출시되었다.[45]B3-21의 후계자인 엘렉트로니카 B3-34폴란드어 표기법(RPN)을 유지한다고 해도 B3-21과 역호환성이 없었다.따라서 B3-34는 나중에 프로그램 가능한 소련 계산기의 시리즈에서 사용되었던 새로운 명령어 세트를 정의했다.매우 제한된 능력에도 불구하고, 사람들은 어드벤처 게임과 엔지니어들을 위한 미적분 관련 기능의 도서관 등 모든 종류의 프로그램을 쓸 수 있었다.실제 사무실과 실험실에서 사용하던 실용적인 과학 및 비즈니스 소프트웨어에서부터 어린이들을 위한 재미있는 게임에 이르기까지 수백, 아마도 수천 개의 프로그램이 이 기계들을 위해 작성되었다.엘렉트로니카 MK-52 계산기(확장된 B3-34 명령어 세트를 사용하고 EEPROM 카드 및 기타 주변 장치의 프로그램을 저장하기 위한 내부 EEPROM 메모리 기능 포함)는 보드 컴퓨터의 백업으로 소련 우주선 프로그램(Soyuz TM-7 비행의 경우)에 사용되었다.

이 일련의 계산기는 또한, 오류 메시지에 정상적인 산술 연산을 적용하여 존재하지 않는 주소와 다른 방법으로 뛰어드는 것으로 착취된 미국 HP-41의 "합성 프로그래밍"과 다소 유사한, 고도로 반직관적인 신비한 비문헌적 특징으로도 주목받았다.인기 과학잡지 나우카 지즈엔(Nauka i Zhizn, Science and Life)을 비롯한 다수의 존경받는 월간 간행물에는 계산기 프로그래머를 위한 최적화 방법 및 해커를 위한 미등록 기능 업데이트에 전념하는 특별 칼럼이 실렸는데, 이 칼럼은 "계곡학"이라는 지점이 많은 난해한 과학으로 성장했다.("еггогология").이 계산기의 오류 메시지는 러시아어 "YEGGOG" ("HEURD гCOVOG")로 나타나는데, 이 단어는 놀랄 것도 없이 "Error"로 번역된다.

미국의 유사한 해커 문화가 HP-41을 중심으로 회전했는데, 이는 또한 많은 수의 문서화되지 않은 특징으로 주목받았고 B3-34보다 훨씬 강력했다.

기술 개선

태양열과 배터리 전력으로 작동하는 계산기

1970년대까지 휴대용 전자계산기는 급속한 발전을 겪었다.적색 LED와 청색/녹색 진공 형광 디스플레이는 많은 전력을 소비했으며 계산기는 배터리 수명이 짧거나(흔히 몇 시간 단위로 측정되므로 충전 가능한 니켈 카드뮴 배터리가 일반적이었음) 더 크고 용량이 큰 배터리를 사용할 수 있었다.1970년대 초 액정표시장치(LCD)는 초기 단계였고 작동 수명이 짧다는 우려가 컸다.부시콤은 최초의 포켓형 계산기, LED 디스플레이를 탑재한 최초의 포켓형 계산기인 부시콤 LE-120A 'HANDY' 계산기를 선보였고, 액정표시장치(LCD)를 탑재한 부시콤 LC를 발표했다.그러나 이 디스플레이에는 문제가 있었고 계산기는 판매되지 않았다.LCD를 탑재한 최초의 성공적인 계산기는 록웰 인터내셔널이 제조하여 1972년부터 데이타킹 LC-800, 하든 DT/12, 이비코 086, 로이드 40, 로이드 100, 프리즘 500(a.k.a) 등의 이름으로 판매되었다.P500), Rapid Data Rapidman 1208LC.LCD는 동적 산란 모드 DSM을 사용한 초기 형태였으며, 숫자가 어두운 배경에 밝은 것처럼 보였다.고대비 디스플레이를 표시하기 위해, 이 모델들은 필라멘트 램프와 고체 플라스틱 조명 가이드를 사용하여 LCD를 비추었고, 이것은 디스플레이의 낮은 전력 소비를 무효화했다.이 모델들은 불과 1~2년 동안 판매된 것으로 보인다.

반사 DSM-LCD를 사용한 계산기 시리즈는 1972년 샤프사가 슬림 포켓 계산기였던 샤프 EL-805와 함께 출시했다.이것과 또 다른 몇 가지 유사한 모델은 샤프의 COS(Calculator On Begment) 기술을 사용했다.액정표시장치에 필요한 유리판 1개를 증설하여 새로운 하이브리드 기술을 기반으로 필요한 칩을 탑재하는 기질로 사용하였다.COS 기술은 샤프가 재래식 회로 기판으로 되돌리기 전에 몇 가지 모델에서만 사용되었기 때문에 비용이 너무 많이 들었을 수 있다.

브라운(1987)의 신용카드 크기의 태양열 계산기
태양열 및 배터리 전원이 공급되는 모던 포켓 계산기

1970년대 중반에 첫 번째 계산기는 손상되는 자외선을 차단하기 위해 종종 노란색 필터를 씌웠음에도 불구하고, 회색 배경에 어두운 숫자의 트위스트 네마틱(TN) LCD로 나타났다.LCD는 빛을 반사하는 패시브 라이트 변조기로 LED나 VFD와 같은 발광 디스플레이보다 훨씬 적은 전력을 필요로 하는 것이 장점이다.이로써 1978년 카시오 미니 카드 LC-78과 같은 최초의 신용카드 크기의 계산기로 가는 길이 열렸는데, 이 계산기는 버튼 셀에서 몇 달 동안 정상적으로 사용할 수 있었다.

계산기 내부의 전자제품에 대한 개선도 있었다.계산기의 모든 논리 기능은 1971년 최초의 "칩 위의 계산기" 집적회로(ICs)에 짜여져 있었지만, 이것은 당대의 선도적 첨단기술이었고 수율은 낮았고 비용은 높았다.많은 계산기들이 1970년대 후반까지 두 개 이상의 IC, 특히 과학과 프로그램 가능한 IC를 계속 사용하였다.

특히 CMOS 기술의 도입으로 집적회로의 전력 소비량도 줄어들었다.1972년 샤프 "EL-801"에 등장한 CMOS IC의 논리 세포에 있는 트랜지스터는 상태를 바꿀 때 어떤 감지할 수 있는 힘만 사용했다.LEDVFD 표시장치는 흔히 추가된 드라이버 트랜지스터나 IC를 필요로 하는 반면 LCD는 계산기 IC 자체에 의해 직접 구동되는 것이 더 편리했다.

이러한 낮은 전력 소비와 함께 1978년경에 로얄 솔라 1, 샤프 EL-8026, 틸 포톤과 같은 계산기에 의해 실현된 태양 전지를 전원으로 사용할 수 있는 가능성이 나왔다.

대중 시장 단계

1970년대 초, 휴대용 전자계산기는 2-3주간의 임금으로 매우 비용이 많이 들었고, 사치품도 마찬가지였다.이 높은 가격은 생산 비용이 많이 드는 기계 및 전자 부품과 규모의 경제를 활용하기에는 너무 작은 생산 운영을 필요로 하기 때문이다.많은 회사들은 계산기 사업에서 그렇게 높은 가격에 이윤을 남기면 좋은 이익이 있다고 보았다.그러나 부품과 생산방식이 개선되면서 계산기 원가는 하락했고 규모의 경제 효과를 체감했다.

1976년까지 가장 싼 4기능 포켓 계산기의 가격은 몇 달러로 5년 전의 20분의 1 수준으로 떨어졌다.그 결과 포켓 계산기가 저렴했고, 이제는 제조업체가 계산기로 수익을 내기 어려워 많은 기업이 사업을 중단하거나 문을 닫게 되었다.계산기를 만드는 데 살아남은 회사들은 높은 품질의 계산기를 높은 생산량을 가진 회사들 또는 높은 사양 과학적이고 프로그램 가능한 계산기를 생산하는 회사들이다.[citation needed]

1980년대 중반 현재

엘렉트로니카 MK-52는 확장 모듈을 수용하는 프로그램 가능한 RPN 스타일 계산기로 1985년부터 1992년까지 소련에서 제조되었다.

상징 컴퓨팅이 가능한 최초의 계산기는 1987년에 출시된 HP-28C이다.예를 들어, 2차 방정식을 상징적으로 풀 수 있다.최초의 그래프 작성 계산기는 1985년 출시된 카시오 fx-7000G이다.

HP와 TI는 1980년대와 1990년대에 점점 더 기능이 풍부한 계산기를 출시했다.밀레니엄이 바뀔 무렵, TI-89, Boyage 200, HP-49G와 같은 일부 매우 진보된 계산기가 기능구별하고 통합할 수 있고, 미분 방정식을 풀 수 있고, 워드 프로세싱과 PIM 소프트웨어를 실행하며, 와이어나 IR을 통해 다른 계산기에 연결할 수 있기 때문에, 그래프 계산기와 휴대용 컴퓨터 사이의 선이 항상 명확하지는 않았다.아토르/아토르

HP 12c 금융 계산기는 여전히 생산된다.1981년에 도입되어 지금도 거의 변화가 없는 상태로 이루어지고 있다.HP 12c는 데이터 입력의 역폴란드 표기법을 특징으로 했다.2003년에는 HP 12c의 개선된 버전, 더 많은 메모리, 더 많은 내장 기능, 그리고 데이터 입력의 대수적 모드를 추가하는 "HP 12c 플래티넘 에디션"을 포함한 몇 가지 새로운 모델이 출시되었다.

Calculated Industries는 "I", "PV", "FV"를 "Int", "Term", "Pmt"와 같은 라벨링 용어로 변경하고 역폴란드 표기법을 사용하지 않는 등 주요 라벨링 방식을 차별화하여 주택담보대출 및 부동산 시장에서 HP 12c와 경쟁했다.그러나 CI의 더욱 성공적인 계산기에는 건설용 계산기 라인이 포함되었는데, 이 계산기는 1990년대에 진화하여 현재에 이르고 있다.수학·계산기 역사학자 겸 앨비온 칼리지 수학 부교수인 [46]마크 볼먼에 따르면 1980년대와 1990년대, 그리고 현재에 이르기까지 이들을 실어 나른 '건설 마스터'는 길고 수익성이 높은 CI 건설 계산기 라인으로서는 처음이라고 한다.

그래픽 사용자 인터페이스가 있는 계산기

개인용 컴퓨터는 종종 계산기를 묘사하기 위해 그래픽 사용자 인터페이스를 사용하여 계산기의 모양과 기능을 모방하는 계산기 유틸리티 프로그램과 함께 나온다.그러한 예로는 윈도우 계산기가 있다.대부분의 개인 데이터 비서(PDA)나 스마트폰도 이런 기능을 갖고 있다.

교육에 사용

A TI-30X학생들이 일반적으로 사용하는 IIS 과학 계산기
Catiga CS-103 과학 계산기

대부분의 나라에서 학생들은 학교 공부를 위해 계산기를 사용한다.기초나 기초적인 산술 실력이 고갈될까 봐 처음에는 그 생각에 대한 저항이 있었다.머리 속에서 계산을 수행하는 능력의 중요성에 대해서는 의견이 분분한데, 어떤 커리큘럼은 일정 수준의 숙련도를 얻을 때까지 계산기 사용을 제한하는 반면, 다른 커리큘럼은 추정 방법과 문제 해결 방법을 가르치는 데 더 집중하는 커리큘럼도 있다.연구는 계산 도구의 사용에 대한 불충분한 지침이 학생들이 관여하는 수학적 사고의 종류를 제한할 수 있다는 것을 시사한다.[47]다른 사람들은 계산기 사용이 심지어 핵심 수학 능력을 위축시킬 수도 있고, 또는 그러한 사용이 고급 대수 개념의 이해를 방해할 수도[who?] 있다고 주장해왔다.[48]2011년 12월, 영국학교 장관 깁은 어린이들이 계산기 사용에 "너무 의존"할 수 있다고 우려의 목소리를 냈다.[49]결과적으로, 계산기의 사용은 커리큘럼 검토의 일부로 포함되어야 한다.[49]미국에서는 많은 수학 교육자와 교육위원회가 국가수학교사협의회(NCTM) 기준을 열렬히 지지하고 유치원부터 고등학교까지 교실 계산기 사용을 적극 권장하고 있다.

참고 항목

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원천

추가 읽기

  • 미국 특허권 2,668,661복합 컴퓨터 G. R. Stibitz, Bell Laboratories, 1954년(Filed 1941, refiled 1944), 복잡한 숫자와 기록, 인쇄 결과를 계산할 수 있는 전자기계(릴레이) 장치.
  • 미국 특허 3,819,921소형 전자계산기J. S. Kilby, 텍사스 인스트루먼트, 1974년(원래 제출 1967년), 휴대용(1.4 kg), 열 프린터가 장착된 휴대용(1.4 kg) 배터리 작동 전자장치
    • 일본 특허청은 1978년 6월 12개 일본 계산기 제조업체의 반대에도 불구하고 미국 특허 38199121을 근거로 텍사스인스트루먼트(TI)에 특허를 허가했다.이로써 TI는 1974년 8월 일본 특허출원 원본에 소급하여 로열티를 청구할 수 있는 권리를 갖게 되었다.TI 대변인은 현금이든 기술 상호 라이선스 협정이든 지불해야 할 것을 적극적으로 모색할 것이라고 말했다. 영국을 포함한 다른 19개국은 이미 텍사스 인스트루먼트사와 유사한 특허를 획득했다.New Scientist, 1978년 8월 17일 p455 및 실용전자(영국의 출판), 1978년 10월 p1094.
  • 미국 특허 4,001,566RAM 시프트 레지스터가 있는 부동 소수점 계산기 – 1977년(원래 GB 1971년 3월, 미국 1971년 7월) 초기의 단일 칩 계산기 청구.
  • 미국 특허 5,623,433체계화된 데이터 입력 기능을 갖춘 확장된 숫자 키보드 – J. H. Redin, 1997(원래 제출 1996), 숫자를 입력하는 방법으로서의 언어 숫자의 사용.
  • 유럽특허청 데이터베이스 – 기계식 계산기에 대한 많은 특허는 G06C15/04, G06C15/06, G06G3/02, G06G3/04 분류에 있다.
  • ^ 포켓 계산기에 대한 수집가이드 가이 볼과 브루스 플람, 1997년 ISBN 1-888840-14-5 - 초기 포켓 계산기에 대한 광범위한 이력과 1970년대 초반부터 1,500개 이상의 다양한 모델을 강조한다.아직 인쇄 중인 책.

외부 링크