計算器

概述

在古代,人們發明了許多計算工具，如算籌、算盤、計算尺等，隨著社會的發展和科技的進步，計算工具也經歷了由簡單到復雜，由低級向高級的發展變化。進入20世紀后,人們發明了計算器。計算器的出現解決了很多比較復雜的計算問題。計算器的使用非常簡單，它的運算規則是從左往右算，輸入數據后可以一眨眼就得出結果。

組成結構

計算器一般由運算器、控制器、存儲器、鍵盤、顯示器、電源和一些可選外圍設備及電子配件，通過人工或機器設備組成。低檔計算器的運算器、控制器由數字邏輯電路實現簡單的串行運算，其隨機存儲器只有一、二個單元，供累加存儲用。高檔計算器由微處理器和只讀存儲器實現各種復雜的運算程序，有較多的隨機存儲單元以存放輸入程序和數據。鍵盤是計算器的輸入部件，一般采用接觸式或傳感式。為減小計算器的尺寸，一鍵常常有多種功能。顯示器是計算器的輸出部件，有發光二極管顯示器或液晶顯示器等。集成電路（見互補金屬-氧化物-半導體集成電路），并在內部裝有定時不操作自動斷電電路。計算器可選用的外圍設備有微型打印機、盒式磁帶機和磁卡機等。

從某種角度而言，廣義的“計算機”是包括“電子計算器”的。電子計算器中也有集成電路，但計算器的功能簡便，價格更加便宜，利于攜帶與穩定性好。

在過去，諸如算盤、納皮爾骨頭、數學表書籍、工程計算尺或機械加法機（adding machine）在數值計算上扮演輔助角色。計算器這詞原本指的是以紙筆運行數學計算的職業人士，這樣的半手動計算工作既繁重又易出錯。

現代的計算器以電力為動力，且擁有從便宜、信用卡尺寸的簡易設備到附打印功能的特殊計算器等多種形狀與尺寸。

起源發展

原始發展

計算器是最早的計算工具，例如：奇普（Quipu或khipu）是古代印加人的一種結繩記事的方法，用來計數或者記錄歷史。它是由許多顏色的繩結編成的。

還有古希臘人的安提凱希拉裝置，中國的算盤等。中國古代最早采用的一種計算工具叫籌策，又被叫做算籌。這種算籌多用竹子制成，也有用木頭，獸骨充當材料的。約二百七十枚一束，放在布袋里可隨身攜帶。直到今天仍在使用的珠算盤，是中國古代計算工具領域中的另一項發明，明代時的珠算盤已經與現代的珠算盤幾乎相同。

近代發展

早期的計算器為純手動式，如算盤、算籌等。算盤通常是以滑動的珠子制成。在西方，算盤在印度阿拉伯數字流行前使用了數個世紀，且在近代中國的記帳與商務上仍廣泛使用。后來出現機械計算器。17世紀初，西方國家的計算工具有了較大的發展，英國數學家納皮爾發明的"納皮爾算籌"，英國牧師奧卻德發明了計圓柱型對數算尺，這種計算尺不僅能做加減乘除、乘方、開方運算，甚至可以計算三角函數，指數函數和對數函數，這些計算工具不僅帶動了計算器的發展，也為現代計算器發展奠定了良好的基礎，成為現代社會應用廣泛的計算工具。

1642年，年僅19歲的法國偉大科學家帕斯卡（Pascaline）發明了第一部機械式計算器，在他的計算器中有一些互相聯鎖的齒輪，一個轉過十位的齒輪會使另一個齒輪轉過一位，人們可以像撥電話號碼盤那樣，把數字撥進去，計算結果就會顯示在另一個窗口中，但是只能做加減計算。1694年，萊布尼茲（Leibniz）在德國將其改進成可以進行乘除的計算。此后，一直要到20世紀50年代末才有電子計算器的出現。

19世紀，巴貝奇將計算工具的概念更往前推，試圖創建第一個可編程式計算器，但他建造的機器太重了，因而無法操作。

20世紀，20世紀70年代開始，微處理器技術被吸納進計算器制程，最初的微處理器是Intel于1971年為日本名為Busicom（ビジコン）的計算器公司生產的，1972年惠普推出第一款掌上科學計算器HP-35。

功能類型

根據表現形式分類

實物計算器，此類計算器一般是手持式計算器，便于攜帶，使用也較方便，但一般情況下，功能較簡單，也不太方便進行功能升級。也有少部功能強大的圖形式手持計算器，但由于價格最貴，在平板電腦與智能手機普及的情況下，不建議購買最貴的多功能手持計算器。

軟件形式的計算器.此類計算器以軟件存在，能在PC電腦或者智能手機，平板電腦上使用.此類計算器功能多，功能可以通過軟件升級進行擴展。隨著平板與智能手機有普及，軟件形式的計算器的應用會越來越多，最終有望取代傳統的手持式計算器。

軟件形式的計算一般可分為三類：常見計算器，專用計算器，綜合功能計算器。

常見的計算器又有四類：

①算術型計算器——可進行加、減、乘、除等簡單的四則運算，又稱簡單計算器。一般都是實物計算器

②科學型計算器——可進行乘方、開方、指數、對數、三角函數、統計等方面的運算，又稱函數計算器。可以是軟件，也可以是實物。

③程序員計算器——專門為程序員設計的計算器，主要特點是支持And，Or，Not，Xor：最基本的與或非和異或操作，移位操作Lsh，Rsh：全稱是LeftShift和RightShift，也就是左移和右移操作，你需要輸入你要移動的位數（不能大于最大位數）RoL，RoR：全稱是RotateLeft和RotateRight，對于RoL來講，就是向左移動一位，并將移出的那位補到最右邊那位上，RoR類似。

④統計計算器--為有統計要求的人員設計的設計的計算器，可以是軟件，也可以是實物。

專用計算器

除常用計算器外，還有專用計算器，專用計算器就特別多了，如個人所得稅計算器，房貸計算器，油耗計算器等.一般以軟件的形式存在。

再有就是綜合功能計算器(可編程計算器)

此類計算器一般都是以軟件的形式存在，它除了具有常用計算器的功能外，還可以由使用者自已編寫程序或公式，把較復雜的運算步驟或者公式貯存起來，以后可以調用，進行多次重復的運算，甚至能打印計算過程與結果。大多數的專用計算器的能功能它都可實現，如個人所得稅計算，單位換算等都可以由使用者自行編程計算.使用者也可到網上下載別人制作好的公式文件進行計算.綜合計算器適用范圍廣，不僅適用于普通用戶，也適用程序員，更適合于各個設計行業的復雜計算，如建筑，水利，機械，傳動，齒輪，結構，醫學，甚至大學生的畢業設計，中小學生也可使用它來學習數學知識和一些簡單的編程計算，就是此類計算器中的一個代表。

機械計算器

機械計算器是用實體鍵盤輸入數字和運算符號，用機械零件運算的計算器。在電子計算器出來之前，機械計算器一直都是計算首選。然而一定的故障率使得人們改進并發明了電子計算器。

電子計算器

過去有些計算器像是今日的計算機一樣大，第一個機械計算器是桌面型機械設備，但很快被桌面型電力機械計算器取代，之后又被真空管、晶體管、集成電路邏輯線路等材料依序取代。今日大部分計算器是掌上型微電子設備。

基本計算器

過去有些計算器像是今日的計算機一樣大，第一個機械計算器是桌面型機械設備，但很快被桌面型電力機械計算器取代，之后又被真空管、晶體管、集成電路邏輯線路等材料依序取代。今日大部分計算器是掌上型微電子設備。

計算器的復雜度隨著使用目的而有所不同。最簡單的計算器模塊應該包含下列部件：

電源，例如電池或太陽能板（solar panel）

顯示幕，通常以LED光源或LCD制成，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）

電子回路

一個包含下列按鍵的按鍵面版：

(1)十個數字鍵，從0到9

(2)小數點

(3)等于符號，用于顯示運算解

(4)四個運算函數（加減乘除）

(5)取消鍵，用于清空當前顯示的數字

(6)電源開關

(7)其他基本函數，例如求平方根或百分比鍵（%）

更高級的模塊也許會有一個單數值記憶按鍵（M ，M-），可在需要時叫回。

20世紀80年代早期，基本計算器開始置入其他小型設備，例如手機、BBCall（pager）或腕表。

高級電子計算器

較高級的科學計算器或工程型計算器支持三角函數、統計與其他函數。而最先進的現代計算器甚至可顯示圖型，并且包含計算機代數系統。這種計算器可以編寫程序，且內含了代數方程式求解程序、經濟模型甚至游戲程序。這類計算器可顯示填滿顯示屏的單一數值。并可將數字以科學記數法表現至9.999999999*10。如果用戶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），則計算器僅顯示錯誤一詞。因為存儲器如此有限的計算器無法存儲如此巨大的輸入(約等于9.3326215443944*10^157)。

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（除了某些昂貴的計算器擁有可處理復數的特殊函數，大部分科學計算器不允許復數的存在）。某些少數計算器可分別這兩種錯誤的不同，雖然用戶依然難以了解error 1與error2的差別何在。

僅有少數公司研發與制造現代職業工程師與經濟學家用的計算器：最有名的是Casio、夏普、HP與德州儀器。這些計算器都是嵌入式系統的范型。

windows計算器

在windows系統中自帶有計算器，并可在簡易計算器和科學型計算器之間進行切換。

打開方式：

1：開始-程序-附件-計算器。

2：開始-運行-輸入"calc"，即可打開。

3：通過網頁調用本機程序實現計算器的所有功能。

打開后的程序可點擊“查看”-進行科學型/標準型之間的切換。

windows系統自帶的計算器程序叫做calc.exe，其路徑是X:WINDOWSsystem32calc.exe。（"X"代表系統盤符號）

計算時可使用鼠標點擊按鈕進行操作，也可在鍵盤的數字鍵區呈開啟狀時，通過數字鍵區的按鍵進行操作。

統計計算：可計算一系列數據的和，平均值等。

科學計算：可進行函數、對數運算，以及階乘、冪運算等。

數制的轉換：可進行十進制、二進制、八進制、十六進制整數的相互轉換。

其中有很多的特殊符號，例如：PI等于π的意思，就是π=3.1415926```或6.283185```或9.424777```

ln就是自然對數，在數學中n(x)是以e為底的x的對數，f(x)=ln|x|的導函數為f'(x)=1/x。

log舉個例子就是：lg5,是以10為底的對數，10是可以省略的，等于0.698970。

sin——角A的對邊與斜邊的比叫做角A的正弦，記作sinA，即sinA=角A的對邊/斜邊

cos——余弦定理是揭示三角形邊角關系的重要定理，直接運用它可解決一類已知三角形兩邊及夾角求第三邊或者是已知三個邊求角的問題，若對余弦定理加以變形并適當移于其它知識，則使用起來更為方便、靈活。

tan——正切函數是直角三角形中,對邊與鄰邊的比值。

n!——這個是數學中的階乘。

等等這些符號有利于我們計算，方便快捷的得出結果。

計算器與電子計算機

與電子計算機的最大區別在于：

計算器只是簡單的計算工具，有些機型具備函數計算功能，有些機型具備一定的貯存功能，但一般只能存儲幾組數據。

計算機則具備復雜存貯功能、控制功能，更加強大，在中國俗稱“電腦”

計算器和計算機一樣都能夠實現數據的錄入、處理、存儲和輸出，但它所以區別于計算機的就是，它不能自動地實現這些操作過程，必須由人來操作完成。而計算機通過編制程序能夠自動進行處理。所以以自動化程度來區別二者，就在于是否需要人工干預其運行。

實際上二者還有另一個本質性的區別。計算器使用的是固化的處理程序，只能完成特定的計算任務；而計算機借助操作系統平臺和各類應用軟硬件，可以無限擴展其應用領域。也就是說，是否具有擴展性是二者的本質區別。

單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機系統集成到一個芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。在計算機應用與智能化控制的科學家、工程師手中，它和計算機的本質相同，可以開發出針對各類電子電氣產品的應用，例如洗衣機。但對于用戶來說，他們并不需要知道洗衣機里的單片機的接口和編程語言，只要能操作洗衣服就行，因此單片機用于某個具體的電子產品上就需要配合簡潔方便的人機界面，用戶只使用它的特定功能。

選購方法

1.看速度

計算器計算的速度一定要快。還要保證得數不能錯。

2.按鍵的靈活

計算器一定要按得出數字，不然是很麻煩的。

3.屏幕清晰，無痕跡

計算器一定要屏幕清晰，無痕跡。這里有個方法：1.連續按數字8，便可檢測數字是否完整。2.檢測小數點是否能顯示（每一位都要檢查）。

4.外蓋有無受損

如受損，別選購它，很可能電子零件會掉下來，損壞計算器。

使用方法

計算器包括標準型和科學型兩種，其中標準型使用方法如下：

1、鍵入數字時，按下相應的數字鍵的，如果按錯可用（CE）鍵消去一個數值，再重新輸入正確的數字。

2、直接輸入數字后，按下乘號將它變為乘數，在不輸入被乘數的情況下直接按（=）鍵，就是該數字的二次方值。

3、根號（√）鍵默認是開二次方根，只有科學計算器才能開多次方根。

4、按下（ /-）鍵可改變數字的正負值。

5、當輸入數字并決定運算符號后，按下（%）鍵會將這之前的參數自動賦值為它前面參數的百分之這個參數參加運算。Windows7下百分數不能直接參加運算，參加運算的是前一個操作數的百分之幾。多數手機中也是這樣計算的，如78 2（%）相當于78 78*2%，最后結果為79.56，如NOKIA。在xp下單擊它程序會把兩個相乘積然后除以100，并顯示結果。如輸入23 3，然后單擊”%”，結果為0.69。輸入23-3，或23/3，或23*3，然后單擊”%”,結果依然為0.69，也就是說它忽略了加減乘除號。使用時一定要注意”%”只能用在x (或-,*,/)之后，或用在計算機結果之后，表示計算結果平方的百分之一。

6、部分標準型具備數字存儲功能，它包括四個按鍵：MRC、M-、M 、MU。鍵入數字后，按MS將數字讀入內存，此后無論進行多少步運算，只要按一次MR即可讀取先前存儲的數字，按下MC則把該數字從內存中刪除，或者按二次MRC。MU則為利率計算，2000[MU]20%=2000/(1-20%)=2500,2000[MU][±]20%=2000/(1 20%)=1666.7。

等號“*=”還可以表示平方：如10的平方，可以按10然后按×然后按=結果就會是100。但依次按10， 然后按=結果為20，即“ ="表示2倍，因為它相當于10 10=20。同理10/=，相當于按下10/10=，結果為1。

學生長期使用計算器的弊端

一、使用計算器，會助長學生的計算惰性

二、使用計算器，會使學生的計算能力下降

三、使用計算器，會使學生的靈活性下降

故障處理

①開機后顯示暗淡或時亮時暗。先測量使用的電池電壓是否正常，若正常，可進一步檢查電池彈簧壓力是否足夠、接觸是否良好。如有問題，可用拉長彈簧片或用細砂皮來打磨電池極片接觸處。

②開機后有數字顯示但不能運算。用萬用表檢查線路板，看集成電路塊端子間是否有短路，用萬用表檢查集成塊鍵盤輸入端子(對于L1-3033E片子為24～29腳)的電壓值，正常值應為0.12V左右，否則可能是集成塊已壞。若電壓正常，但不能運算，可能是鍵盤接觸不良，線路板有異物、線路板開路或按鍵被卡住,