Kalkulator

Z Wikipedii

Kalkulator to niewielkich rozmiarów urządzenie elektroniczne (początkowo mechaniczne) służące do wykonywania obliczeń matematycznych. Dawniej zdolne do wykonywania jedynie podstawowych operacji arytmetycznych. Obecnie bardziej zaawansowane urządzenia umożliwiają pisanie programów, wykonywanie operacji algebraicznych, na funkcjach matematycznych oraz graficzną prezentację wykresów funkcji - a tym samym coraz bardziej upodobniające się do komputerów.

Spis treści 1 Rodzaje kalkulatorów 1.1 Logika 1.2 Funkcjonalność 2 Pamięć kalkulatora 3 Klawisze i związane z nimi funkcje 4 Zaokrąglanie 5 Sposoby wyświetlania liczb zmiennoprzecinkowych 6 Zobacz też 7 Linki zewnętrzne

[edytuj] Rodzaje kalkulatorów

[edytuj] Logika

arytmetyczna 

kalkulatory działające wg tej logiki naśladują działanie dawnych arytmometrów – najpierw wprowadza się liczbę, a następnie znak, z jakim ma być dodana do rejestru sumatora; operacja 3+2-1= wymaga więc naciskania 3[+]2[+]1[-][*] (gwiazdka oznacza wyprowadzenie wyniku i skasowanie rejestru sumatora); obecnie tego typu kalkulatory spotykane są rzadko; kalkulatorem tego rodzaju był Elwro 105LN

algebraiczna 

działania wprowadzane są zgodnie ze zwykłą notacją matematyczną, najczęściej jednak hierarchia operacji nie jest przestrzegana

z notacją polską odwrotną 

obecnie rzadkość w specjalizowanych kalkulatorach naukowych, aczkolwiek istnieje grupa użytkowników preferująca taki rodzaj obsługi

z zapisem alfanumerycznym operacji (VPAM) 

postęp i obniżka cen wyświetlaczy alfanumerycznych pozwoliły na umieszczanie ich w stosunkowo tanich kalkulatorach, tu wprowadzanie działań i formuł matematycznych jest prawie identyczne ze zwykłym zapisem matematycznym, kolejnym krokiem jest obliczenie formuły

[edytuj] Funkcjonalność

popularne 

największa grupa kalkulatorów do zastosowań domowych i w niższych klasach szkół; na ogół umożliwiają wykonywanie czterech podstawowych działań, obliczanie pierwiastka kwadratowego, procentów i wyposażone są w jedną pamięć sumującą. Zwykle ośmiocyfrowe. Obecnie prawie 100% takich kalkulatorów ma wyświetlacz ciekłokrystaliczny. Zasilanie – 1 lub 2 baterie 1.5 V, czasem dodatkowe zasilanie fotoogniwem. W najtańszych produktach tego typu istnieje tendencja do nadawania obudowom bardzo oryginalnych, a często dziwacznych kształtów i dodawanie różnych "pseudofunkcji" (np. zegar, wyjście akustyczne itp.)

Prosty kalkulator biurowy

biurowe 

funkcjonalność podobna do grupy popularnej (choć zdarzają się specjalizowane), wykonane na ogół z materiałów o lepszej jakości i przystosowane do długotrwałej pracy. Często posiadają wbudowaną drukarkę (wtedy zasilanie sieciowe); zdarzają się jeszcze wśród nich kalkulatory z logiką arytmetyczną

szkolne, naukowe 

posiadają oprócz podstawowych działań także kilka funkcji matematycznych (trygonometryczne (sinus ,cosinus ,tangens) logarytmy), często możliwość obliczeń w układach dwójkowym, ósemkowym, szesnastkowym i z zastosowaniem ułamków zwykłych, proste obliczenia statystyczne i elementy kombinatoryki. Z reguły możliwość operowania na liczbach zmiennoprzecinkowych – zakres obliczeń: 1•10⁻⁹⁹≤|z|≤9.9999999•10⁹⁹, zapisywany w postaci tzw. półlogarytmicznej: 12345678 79, co oznacza 123456789•10⁷⁹, gdzie 12345678 to mantysa, a 79 – cecha; spotyka się modele pozwalające zapamiętywać ciąg obliczeń do wykonania – rodzaj bardzo prostego programu

naukowe, inżynierskie 

pozwalają na wykonywanie bardziej skomplikowanych obliczeń – ich różnorodność jest bardzo wielka. Przejściową fazą było zastosowanie w tego rodzaju kalkulatorach odwrotnej notacji polskiej (charakterystyczną cechą był brak klawisza [=] i obecność klawisza [ENTER], [ENTER↑] lub [↑]). W najnowszych modelach zaznacza się tendencja do stosowania wyświetlaczy alfanumerycznych i możliwości wprowadzenia całych wyrażeń, łącznie ze znakami operacji, przed wykonaniem działania (tzw. VPAM) (charakterystyczny klawisz [EXE]). Paradoksalnie ich obsługa w podstawowym zakresie jest łatwiejsza niż kalkulatorów popularnych. Najczęściej istnieje możliwość pisania i przechowywania programów o różnym stopniu rozbudowania, obliczeń na liczbach zespolonych, zaawansowanych obliczeń statystycznych, zdarzają się modele z bankiem danych czy wyświetlaczem graficznym. Granica między bardzo rozbudowanym kalkulatorem inżynierskim a mikrokomputerem jest dość płynna.

[edytuj] Pamięć kalkulatora

Pamięć to funkcja kalkulatora pozwalająca na zapamiętanie liczby i wielokrotne użycie jej w obliczeniach zamiast ręcznego wpisywania. Klawisze dotyczące pamięci zazwyczaj oznaczane są literą M (od ang. Memory) lub – na obszarach używających cyrylicy – П.

Początkowo kalkulatory były wyposażone w tzw. pamięć prostą, pozwalającą jedynie na zapisanie liczby do pamięci (klawisz [M], [STO] lub [MS] (Memory Store)) i jej odczyt (klawisz [MR] (Memory Recall) lub – rzadziej – [RM], [RCL]).

Kolejne modele wyposażone były już w pamięć sumującą, pozwalającą na dodanie obliczonej liczby do zawartości pamięci [M+], a niekiedy na odejmowanie [M-]. Działanie tych klawiszy po pewnym czasie wzbogaciło się, zapewne w celu ułatwienia sumowania iloczynów, o wykonanie poprzedniego działania – zaczęto je oznaczać [M+=] [M-=], następnie zaniechano takiego oznaczania, choć funkcję pozostawiono. W tym też czasie pojawił się klawisz [MRC], który przy pierwszym naciśnięciu wyprowadzał zawartość pamięci, a przy drugim kasował pamięć. Istnieją też kalkulatory z klawiszami [MC] [CM] (Clear Memory) kasującymi pamięć lub z [MS] [MT] [Min] zapisującym pamięć z wymazaniem poprzedniej zawartości. Były też kalkulatory z pamięciami wykonującymi inne działania ([M×], [M÷], [M+x²], [M↔x] (zamiana miejscami liczby wyświetlanej i przechowywanej w pamięci)), ale ze względu na małą przydatność tych funkcji nie przyjęły się.

Współczesne popularne kalkulatory wyposażone są zazwyczaj w jedną pamięć sumującą/różnicującą, choć są też modele z dwiema pamięciami o pełnej funkcjonalności. Kalkulatory naukowe mają przeważnie jedną pamięć sumującą i kilka pamięci prostych, zwanych także stałymi, których adresowanie odbywa się przez naciśnięcie odpowiedniej liczby po klawiszu rozkazu (np. [K in][3] lub [STO n][3] oznacza zapisanie wyświetlanej liczby do pamięci nr 3, a [K][2] lub [RCL n][2] odczytanie pamięci nr 2). Zdarza się, ż jedna z tych pamięci (np. nr 0) jest jednocześnie dostępna za pomocą klawiszy [M+], [MR] itp. W kalkulatorach naukowych pamięci mogą też służyć jako miejsca przechowywania argumentów i rezultatów funkcji wymagających więcej niż jednego parametru - np. przeliczanie współrzędnych biegunowych na prostokątne. Regułą jest, że kalkulatory mające wbudowane funkcje statystyczne po przełączeniu w tryb tych obliczeń wykorzystują pamięć do przechowywania wyników pośrednich i czynią ją niedostępną dla użytkownika.

[edytuj] Klawisze i związane z nimi funkcje

[+], [-], [×], [÷] 

cztery podstawowe działania; wykonanie testu 1 [+] 2 [×] 3 [=] da odpowiedź na pytanie, czy dany kalkulator wykonuje działania zgodnie z regułami matematycznymi (1+(2×3)=7), czy nie ((1+2)×3=9)

[+/-], [CHS], [(-)] 

change sign, zmiana znaku liczby, znak zmienia się po, a nie przed wprowadzeniem tej liczby

[*], [T], [TL] 

total, obliczenie wyniku i wyzerowanie sumatora w kalkulatorach z logiką arytmetyczną

[◊] (romb) 

subtotal, suma pośrednia, obliczenie wyniku bez zerowania sumatora w kalkulatorach z logiką arytmetyczną

[#] 

funkcja przeniesienia zawartości wyświetlacza na drukarkę bez wykonywania jakichkolwiek operacji arytmetycznych, tzw. funkcja nieliczenia, przy wyłączonej drukarce nie powoduje żadnych skutków

[GT] 

grand total, klawisz odczytu (pierwsze naciśnięcie) i kasowania (drugie naciśnięcie) sumatora wszystkich wyników; w momencie naciśnięcia klawisza [=] przy dowolnym obliczeniu otrzymany wynik jest dodawany do tegoż sumatora. Może być to pomocne w sumowaniu iloczynów/ilorazów bez angażowania pamięci, a niepusta zawartość tego rejestru sygnalizowana jest zazwyczaj obecnością symbolu "GT" na wyświetlaczu. Przykład:

                               |   0.
         4 [×] 5 [=]           |  20.  GT
         2 [×] 3 [=]           |   6.  GT
         [GT]                  |  26.  GT
         [GT]                  |  26.

Niektóre modele wyposażone są w przełącznik uaktywniający tę funkcję, w innych jest aktywna cały czas – może to niekiedy doprowadzić do przepełnienia rejestru GT, co skutkuje nieoczekiwanym błędem podczas obliczeń

[AC], [ON/AC] 

all clear, klawisz całkowitego kasowania rejestrów i pamięci kalkulatora, czasami jednak ma działanie takie jak [C]; czasem połączony z funkcją włączania

[C/CE] 

clear/clear enter, właściwie powinno być [CE/C], pierwsze naciśnięcie tego klawisza kasuje liczbę na wskaźniku i umożliwia wprowadzenie innej bez zakłócania toku obliczeń, natomiast dwukrotne naciśnięcie zeruje wszystkie rejestry kalkulatora (bez pamięci); klawisz często oznaczany [C], [ON/C] (gdy dodatkowo ma funkcję włączania urządzenia)

[CE] 

clear enter, zerowanie tylko ostatniej wprowadzonej liczby, nawet po wielokrotnym naciśnięciu

[→], [00→0], [►] 

działanie podobne, jak [CE], lecz kasowana jest tylko ostatnia cyfra

[OFF] 

wyłączenie kalkulatora; pamięć może być zachowywana lub nie, istnieją modele, w których włączenie klawiszem [AC] wymazuje pamięć, a klawiszem [C] – nie; czasem tego klawisza nie ma – wyłączenie następuje automatycznie po upływie pewnego czasu od naciśnięcia ostatniego klawisza – lub jest wyłącznik (w starszych modelach)

[♪], [♫] 

włączenie lub wyłączenie dźwięku generowanego przy naciśnięciu klawisza

[TAB], [FIX] 

ustawienie ilości miejsc dziesiętnych w rezultatach – kolejne naciśnięcie tego klawisza powoduje ustawienie kolejnego trybu dokładności - np. 2, 3, 4 miejsca po przecinku lub wymaga naciśnięcia klawisza cyfrowego; czasem występuje w postaci przełącznika; tryb oznaczany jako F oznacza tryb domyślny – tyle miejsc, ile potrzeba, tryb oznaczony jako A powoduje automatyczne podzielenie wprowadzanej liczby przez 100 (używane np. do wprowadzania cen w groszach, centach), niektóre kalkulatory nie wykonują tej funkcji na jednym czynniku przy mnożeniu i dzieleniu

[EXP], [EX], [EE] 

exponent, enter exponent – przejście do wprowadzania cechy w kalkulatorach wyświetlających liczby w postaci półlogarytmicznej; przykładowo wprowadzenie sekwencji klawiszy 2 [EE] 3 oznacza wpisanie 2×10³, czyli 2000

[F], [SHIFT], [2^nd] 

function – w rozbudowanych kalkulatorach klawisze mają najczęściej 2, a nawet więcej funkcji oprócz działania głównego; wciśnięcie klawisza [F] oznacza, że następny klawisz będzie użyty do funkcji dodatkowej

[G], [3^rd] 

jw. – prefix drugiej funkcji dodatkowej

[MU] 

"mark up" – pozwala na szybkie liczenie wg schematów:

a [+] b [MU] -- 100×(a/b+1)

a [-] b [MU] -- 100×(a/b-1)

a [×] b [MU] -- a×(1+b/100)

a [÷] b [MU] -- a/(1-b/100)

[=] 

wyświetlenie wyniku działania; zwykle dokonywanie jest wtedy zaokrąglenie zgodne z ustawieniami lub zaokrąglenie do ostatniej cyfry widocznej na wyświetlaczu i taka liczba zostanie użyta do dalszych obliczeń

[edytuj] Zaokrąglanie

W wielu kalkulatorach istnieje możliwość ustawienia sposobu zaokrąglania przy ustawionej ilości miejsc dziesiętnych, ale nawet przy obliczeniach z maksymalną dokładnością obliczenia są wykonywane z dokładnością większą niż możliwa do pokazania na wyświetlaczu (nie dotyczy to kalkulatorów najniższej klasy). Najczęściej zaokrąglenie dokonuje się w momencie naciśnięcia klawisza [=] i do ewentualnych dalszych obliczeń użyta będzie już wartość z mniejszą ilością miejsc dziesiętnych.

[↑] 

zaokrąglenie w górę

[5/4] 

zaokrąglanie zgodnie z regułami zaokrąglania

[↓], [CUT] 

zaokrąglanie w dół czyli obcięcie

[edytuj] Sposoby wyświetlania liczb zmiennoprzecinkowych

• FLO (Floating Notation, notacja dziesiętna) - tryb domyślny. Jeżeli jest to możliwe wyświetla liczbę z wykładnikiem równym 0 pomijając jego wyświetlanie,
• SCE, SCI (Scientific Notation, notacja naukowa) - zawsze wyświetla liczbę z wykładnikiem z zadaną dokładnością,
• ENG (Engineering Notation, notacja inżynierska) - zawsze wyświetla liczbę z wykładnikiem podzielnym przez 3 lub nawet z odpowiednim przedrostkiem.

Zobacz też: Przykłady.

[edytuj] Zobacz też

• arytmometr,
• HEXelon kalkulator softwarowy,
• liczydło,
• kalkulator Curta,
• Kalkulator internetowy Poolicz, wyszukiwarka Google
• przegląd zagadnień z zakresu matematyki.

[edytuj] Linki zewnętrzne

• www.calculators.de - Muzeum kalkulatorów, ponad 3000 eksponatów