En programmerbar kalkylator är en kalkylator som har funktionerna att mata in och köra program .
Bland parametrarna som är gemensamma för alla typer av miniräknare, såsom beräkningslogik, antal minnesregister , en uppsättning funktioner som stöds och visningsmöjligheter, läggs programmerbara miniräknare till:
Enkla programmerbara räknare låter dig bara spara och återanvända linjära operationssekvenser, det vill säga du kan helt enkelt upprepade gånger utföra beräkningar med samma formler utan att behöva ange dessa formler igen. Mer komplexa låter dig skriva fullfjädrade program i ett teckenkodsspråk, en anpassad version av BASIC eller andra programmeringsspråk.
De mest kraftfulla programmerbara miniräknare har en grafisk display , ett inbyggt programmeringsspråk på hög nivå, förmågan att kommunicera med en PC för att ladda ner program eller data, ett gränssnitt med externa enheter; processorer med en klockhastighet på tiotals megahertz används, minne kan innehålla hundratals kilobyte RAM och megabyte flashminne . Sådana miniräknare är också ofta utrustade med ett system av symboliska beräkningar, inklusive olika manipulationer med uttryck, att lösa ekvationer och deras system, symbolisk differentiering och integration , och ofta lösa differentialekvationer i symbolisk form. Kan stödjas att rita tvådimensionella och tredimensionella grafer och diagram, linjär algebraoperationer, avancerade verktyg för statistisk dataanalys, finansiella beräkningar, beräkningar med komplexa tal. För vissa går det att programmera i C på en dator, följt av korskompilering och kodnedladdning.
För att säkerställa arbete med program måste en programmerbar miniräknare, utöver det vanliga läget för manuella beräkningar (läget där konventionella miniräknare ständigt arbetar), stödja minst två driftsätt till: programmeringsläge och programexekveringsläge.
En extra programmerbar kalkylator kan stödja ett eller annat organiserat läge för steg-för-steg programexekvering (den kan kombineras med det vanliga läget för manuella beräkningar). I detta läge utför räknaren, genom att trycka på en viss tangent på tangentbordet, exakt ett aktuellt kommando av programmet och växlar till manuellt läge. Steg-för-steg-exekvering är avsedd för felsökning av program : efter att ha utfört nästa operation eller flera operationer har operatören möjlighet att analysera räknarens tillstånd och se till att programmet körs exakt som planerat, och i händelse av ev. fel kan han eliminera dem genom att manuellt mata in rätt data och fortsätta att kontrollera för att identifiera eventuella fel och sedan rätta till dem.
Det finns tre fundamentalt olika sätt att programmera räknare: symboliskt kodmaskinspråk, AER (Algebraic Expression Reserve) och ett högnivåspråk.
Programmet är, extremt grovt, helt enkelt inspelat med hjälp av koder en sekvens av tangenttryckningar på räknaren (analogt med ett datormakro ). Alla tangenter eller giltiga tangentkombinationer har sin egen kod. Programmet skrivs till räknarens programminne i programmeringsläget. Operatören matar in den genom att trycka på knapparna, medan motsvarande koder lagras i minnet.
I de enklaste programmerbara räknarna kan programmet bara vara linjärt. På de platser där, enligt formelns logik, manuell datainmatning krävs, skrivs ett speciellt kommando in; under körningen av programmet avbryter räknaren beräkningarna med detta kommando, utfärdar en inbjudan att mata in data och väntar på att operatören ska ange önskat värde och trycker på knappen för att fortsätta beräkningarna. I mer kraftfulla räknare innehåller kommandospråket, förutom de vanliga beräkningsoperationerna och minneskommandon, speciella kontrollkommandon, det vill säga kontroll av villkor, förgrening, looping, ovillkorliga hopp till en adress eller etikett, kommandon för att sätta symboliska etiketter, komma åt subrutiner och återvänder från subrutiner. Utvecklade teckenkodsspråk kännetecknas av närvaron av kommandon för övergångar och åtkomst till minne med indirekt adressering (åtkomst till en adress skriven i ett minnesregister eller till ett register vars kod är skriven i ett annat register) - sådana kommandon låter dig organisera komplex exekveringslogik och använda mekanismer som liknar arrayer i högnivåspråk.
I kommandospråket finns det nödvändigtvis ett kommando för att stoppa programmet (avsluta exekveringsläget), genom vilket räknaren avslutar exekveringen av programmet och stannar för att visa resultaten.
Den ursprungliga AER-programmeringsmetoden implementerades i den japanska Sharp EL-5100 programmerbara miniräknaren och följande miniräknare i denna serie: EL-5100S, EL-5101, EL-5103, EL-5150, EL-5050, tillverkade i slutet av 1970-talet - första hälften av 1980-talet. Det består i att presentera programmet som en uppsättning formler. En formel skapas för varje önskat beräkningsresultat. För varje formel definierar operatorn argumenten (betecknade med symboler) och skriver själva formeln i den vanliga, algebraiska formen (till exempel för formeln "f(A,B,C)=0,5 A B sin(C)", variablerna A , B, C och själva formeln introduceras i formen "f() = .5 AB sin C"). När operatören trycker på formelberäkningstangenten frågar räknaren först användaren om värdena för argumenten A, B och C och beräknar sedan den angivna formeln. Det är lätt att se att möjligheterna till faktisk programmering (det vill säga att skapa program med komplex logik) med denna metod är begränsade, men det är väldigt tydligt, kräver ett minimum av tid att studera och är ganska tillräckligt om du behöver räkna upprepade gånger värden med samma komplexa formler. En mindre uppenbar, men också signifikant positiv egenskap hos AER-logik är också ett mindre antal tangenttryckningar för att ange samma formler jämfört med konventionell algebraisk logik. Möjligheterna hos en miniräknare med AER-logik begränsas av det maximala antalet och storleken på formler och det maximala antalet variabler som används samtidigt. Den mest kraftfulla representanten för serien, EL-5150, hade ett maximalt antal programmerbara formler på 99 med en maximal total längd på 1400 tecken, det maximala antalet variabler som användes var 26.
AER-logik användes inte i stor utsträckning, eftersom med begränsade möjligheter det krävde ett komplext tangentbord med ett stort antal tecken och en komplex alfanumerisk display, som vid tiden för dess utseende fortfarande var exotiska. Vissa moderna programmerbara miniräknare stödjer dock programmeringsmetoder nära AER. Så, till exempel, Citizen SRP-325G-kalkylatorn stöder , förutom att programmera på en förenklad version av Basic, att spara och exekvera formler som operatören matat in som program. Detta läge är mycket nära AER: operatören skriver en beräkningsformel med symboliska variabler och ett kommando för att lagra denna formel i programminnet under ett av de 10 tillgängliga siffrorna; Därefter, vid programexekveringskommandot med det givna numret, ber räknaren automatiskt användaren om värdena för variablerna som används i formeln och beräknar resultatet. Det är till och med tillåtet att hoppa över multiplikationsoperationen i formler, vilket är typiskt för AER.
De första räknarna programmerade på ett högnivåspråk implementerade en begränsad delmängd av BASIC-språket , speciellt anpassat för användning i en miniräknare. Hittills har miniräknare programmerade i Java antingen använt Basic eller deras eget språk modellerat efter det. Bland de få undantagen från denna regel är Reverse Polish Lisp (RPL), som används i Hewlett-Packard-räknare , och Lua , som används i de senaste Texas Instruments -räknare . De mest kraftfulla och sofistikerade miniräknare som för närvarande produceras har system för korskompilering från C och laddar körbar kod.
De mest kända tillverkarna av programmerbara miniräknare är de amerikanska företagen Texas Instruments och Hewlett Packard, samt japanska CASIO. I raden av modeller av dessa företag finns alla typer av programmerbara miniräknare. Toppmodellerna har stora grafiska skärmar (bland modellerna från 2000-talets andra decennium - färg och touch), är utrustade med inbyggda symboliska datorsystem (CAS) och stödjer kraftfulla programmeringsspråk.
Serierna TI-89 och TI-92 från Texas Instruments använder algebraisk notation och en version av BASIC som kallas TI-BASIC. Kompilator med C för PC, såväl som programmeringsverktyg i Assembler, skapad av älskare av denna kalkylator. Ett stort antal program, i synnerhet spel, är skrivna av olika författare. Skillnaden mellan de två serierna ligger i designen: TI-92-seriens miniräknare har ett QWERTY-tangentbord och en stor skärm, så de kan inte användas i fickor. Nackdelen är avsaknaden av en tryckt manual (i USA säljs de med en sådan manual). För de flesta finns manualen endast tillgänglig på CD-ROM och online. Dessutom måste en kabel för kommunikation med en PC köpas separat. Kalkylatorerna använder en 68000- processor klockad till 12 MHz (10 MHz för vissa äldre äldre modeller). Andra parametrar för dessa räknare anges i tabellen.
| mängd RAM tillgängligt för användaren |
mängd flashminne tillgängligt för användaren |
visa | utgivningsår | |
|---|---|---|---|---|
| TI-89 | 188K | 384K | 160×100 | 1998 |
| TI-89 Titan | 188K | 2,7 miljoner | 160×100 | 2004 |
| TI-92 | 68K | Nej | 240×128 | 1995 |
| TI-92 Plus | 188K | 384K | 240×128 | 1998 |
| Resa 200 | 188K | 2,7 miljoner | 240×128 | 2000 |
För närvarande tillverkas endast TI-89 Titanium och Voyage 200. Av de yngre modellerna är TI-83 Plus särskilt populär.
HP -49G-serien (som inkluderar HP-49G, HP-49G+, såväl som HP-48GII och HP 50g miniräknare ) från Hewlett-Packard använder snabba ARM9-processorer , har ett utvecklat system för algebraisk (symbolisk) matematik, omvänd Polsk notation och RPL-språket (Reverse Polish Lisp ). När det gäller deras kapacitet är dessa miniräknare ännu mer avancerade än TI-89/92. Men enligt användarrecensioner lider dessa kinesiskt tillverkade miniräknare av problem av rent mekanisk natur: kroppen är av plast, nycklarna är gummi, och viktigast av allt, de misslyckas snabbt (ofta på flera månader). Företaget skickar en ny miniräknare, men även där går nycklarna lika snabbt. När det gäller manualen är den fragmentarisk: det finns helt enkelt ingen information där. Den 800 sidor långa manualen läggs ut på webbplatsen i elektronisk form, men den är inte komplett och har inte översatts från engelska.
Den tidigare serien, HP-48G , hade ett tangentbord och konstruktion av mycket högre kvalitet, men miniräknare i denna serie tillverkas inte längre. Dessa brister är delvis korrigerade i HP 50g- modellen . När det gäller TI-89/92 finns det en C-kompilator för HP-49G, såväl som många spel och andra program. Parametrarna för dessa miniräknare visas i tabellen.
| mängd RAM tillgängligt för användaren |
mängd flashminne tillgängligt för användaren |
visa | CPU | utgivningsår | |
|---|---|---|---|---|---|
| HP-48GII | 80,7K | Nej | 131x64 | Arm9 48 MHz | 2004 |
| HP-49G | 330K | 500K | 131x64 | Saturnus 4 MHz | 2000 |
| HP-49G+ | 330K | 500K | 131×80 | Arm 75 MHz | 2003 |
Casio producerar även programmerbara miniräknare, inklusive färggrafik, samt informationsinmatning med hjälp av en penna (ClassPad 300 Plus) . Casio-räknare är programmerade i en förenklad BASIC, de implementerar beräkningarnas algebraiska logik. När det gäller programmeringsförmåga är de något svagare, i övrigt ligger de på samma nivå eller till och med överträffar de ledande modellerna från TI och HP.
Programmerbara miniräknare produceras också av Sharp och Citizen . Dessa tillverkares miniräknare, i jämförelse med toppmodellerna av HP, CASIO och TI, är mycket enklare och har varken en stor mängd minne eller ett symboliskt beräkningssystem.
| Datorkurser | |
|---|---|
| Enligt arbetsuppgifter | |
| Genom datapresentation | |
| Efter nummersystem | |
| Genom arbetsmiljö | |
| Enligt överenskommelse | |
| Superdatorer | |
| Liten och mobil | |