[科普中国]-电子计算器

电子计算器简称“计算器”。微型的电子计算装置。早期的只能进行四则运算和一般的函数运算，近代的已普遍采用微处理器作为核心部件，且具有可编程序功能，带有存储程序，与电子计算机已无截然的分界线。

概述电子计算器是一种小型的手持或桌面的设备，用于完成数学计算。一般的数学电子计算器与计算机是不一样，数学计算器通常仅能完成算术运算和少量逻辑操作并显示其结果，但一般不能修改其程序。除了某些尺寸可比掌上型计算器的PDA之外，计算器的可携性通常高于计算机。

20世纪70年代开始，微处理器技术被吸纳进计算器制程，最初的微处理器是Intel于1971年为日本名为Busicom的计算器公司生产的，1972年惠普推出第一款掌上科学计算器HP-35。

夏普在此领域是电子计算器制造商中的佼佼者，他们最先在计算器中采用了液晶显示屏，还是最早把太阳能电池安装到计算器的企业之一。从20世纪60年代到70年代的十多年里，夏普公司把生产计算器所需的原件降到了3个（以前需要3000多个）——硅片、显示屏和太阳能电池，这大大降低了计算器的生产成本。

过去有些电子计算器像是今日的计算机一样大，第一个机械计算器是桌面型机械设备，但很快被桌面型电力机械计算器取代，之后又被真空管、晶体管、集成电路逻辑线路等材料依序取代。今日大部分计算器是掌上型微电子设备。1

历史第一台固态电子计算器是在20世纪60年代初创建的。

口袋大小的设备成为了20世纪70年代可用，尤其是第一后微处理器的英特尔4004，通过开发英特尔为日本计算器公司Busicom。他们后来在石油工业（石油和天然气）中普遍使用。

现代的电子计算器各不相同：从廉价，赠送，信用卡大小的模型到坚固的带有内置打印机的台式机。他们在二十世纪七十年代中期变得流行（因为集成电路的规模和成本都很小）。到那个十年结束时，计算器价格已经降到了一个基本计算器可承受得最多的地步，并且在学校中变得很普遍。

计算机操作系统可以追溯到早期的Unix已包括互动式的计算器程序，如DC和组织，和计算器功能都包括在几乎所有的个人数字助理（PDA）型设备（除少数专用的地址簿和字典设备）。

除了通用计算器之外，还有针对特定市场的计算器。例如，有科学计算器，其中包括三角和统计计算。有些计算器甚至有能力做计算机代数。绘图计算器可以用来绘制在实线上定义的函数或者更高维的欧几里德空间。截至2016年，基本的计算器成本不高，但科学和图形模型往往成本更高。

在1986年，计算器仍然占全球计算信息的通用硬件容量的41%。到了2007年，这个数字降到了不到0.05%。1

内部结构一般来说，一个基本的电子计算器由以下部分组成：

电源（主电，电池和/或太阳能电池）

键盘（输入设备） - 由用于输入数字和功能命令（加法，乘法，平方根等）的键组成。

显示面板（输出设备） - 显示输入号码，命令和结果。液晶显示器（LCD），真空荧光显示器（VFD）和发光二极管（LED）显示器使用七段来表示基本计算器中的每个数字。高级计算器可能使用点阵显示器。

除了显示面板之外，打印计算器还具有使用打印机构将结果以墨水打印到纸卷上的打印单元。

处理器芯片（微处理器或中央处理器）。

处理器芯片的时钟速率是指中央处理器（CPU）运行的频率。它用作处理器速度的指标，以每秒钟的时钟周期或SI单位赫兹（Hz）来衡量。对于基本的计算器，速度可以从几百赫兹到千赫兹不等。2

基本电子计算器计算器的复杂度随着使用目的而有所不同。最简单的计算器模块应该包含下列部件：

电源，例如电池或太阳能板

显示幕，通常以LED光源或LCD制成，可显示一定数量的数字（通常为八、十、十二、十六位，以十二位最常见）

电子回路

一个包含下列按键的按键面版：

十个数字键，从0到9

小数点

等于符号，用于显示运算解

四个运算函数（加减乘除）

取消键，用于清空目前显示的数字

电源开关

其他基本函数，例如求平方根或百分比键 （%）

更高级的模块也许会有一个单数值记忆按键（M+，M-），可在需要时叫回。

20世纪80年代早期，基本计算器开始置入其他小型设备，例如手机、调用器或腕表。2

高级电子计算器科学计算器或工程型计算器支持三角函数、微积分、统计与其他函数。而最先进的现代计算器甚至可显示图型，并且包含计算机代数系统。这种计算器可以编写程序，且内含了代数方程式求解程序、经济模型甚至游戏程序。这类计算器可显示填满显示屏的单一数值。并可将数字以科学记数法表现至9.999999999*10。如果用户试图输入一过大的数值或运算产生过大数值的算式（例如输入100!，即100阶乘），则计算器仅显示“错误”（error）一词。因为内存如此有限的计算器无法存储如此巨大的输入（>=10^160）。

“错误”也用以表示数学上未定义的函数或操作，例如除以零或对负数取平方根（除了某些高级的科学计算器拥有可处理复数的特殊函数，大部分科学计算器不允许复数的存在）。某些少数计算器可分别这两种错误的不同，虽然用户依然难以了解error 1与error2的差别何在。

仅有少数公司研发与制造现代职业工程师与经济学家用的计算器：最有名的是Casio、夏普、HP与德州仪器。这些计算器都是嵌入式系统的典范。2

教育用途有些学生常在写数学作业时使用计算器。但因担心学生的基本算术能力因而受到戕害，因此许多教育人士抗拒让学生过早使用它。而某些课程限制使用计算器运算算术，直到学到更高级的计算技巧；其他人则不同意以纸笔或心算算术的重要性，他们更注重教授评估与解决问题的技巧。

然而，还是有一些其他顾虑：例如学生可能以错误的方式使用计算器，并因对计算器的信赖而盲目相信答案。教师为了破解学生的盲信，常会指导学生以人工验算并确认其答案的正确性。当然，学生也有可能只运用计算器获取答案，而不了解运算的真实意义，例如输入(-10)×(-10)，获得100，却不了解背后“负负得正”的规则。在此情况下，计算器成为学生的依赖而非辅助工具，使学生在考试时对任何简单的运算都以计算器求解，并降低应答的速度。2

本词条内容贡献者为:

胡启洲 - 副教授 - 南京理工大学