ГЛАВА ВОСЬМАЯ. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ НА МИКРОКАЛЬКУЛЯТОРАХ

8.1. КАК РАБОТАЕТ МИКРОКАЛЬКУЛЯТОР

Вычислительная техника находит все более широкое применение. Жизнь современного человека немыслима без нее.

Для электротехнических расчетов применяются самые разнообразные вычислительные машины. Находят свое применение и малогабаритные микрокалькуляторы, которые помещаются в школьный портфель или карман пиджака.

Обычно микрокалькуляторы делят на три большие группы: простейшие, калькуляторы для инженерных расчетов и программируемые.

В простейших микрокалькуляторах предусмотрены четыре арифметических действия, извлечение квадратного корня, запоминание одного числа и некоторые дополнительные операции.

Возможности инженерных микрокалькуляторов значительно шире. Они могут вычислять тригонометрические и обратные тригонометрические функции, логарифмы, корни и степени высокого значения, показательные функции. Такие калькуляторы применяют также в научных исследованиях.

Программируемые микрокалькуляторы позволяют автоматически производить достаточно сложные и многократно повторяющиеся вычисления.

Мы рассмотрим устройство простейшего микрокалькулятора (рис. 8.1).

Посмотрите на клавиатуру микрокалькулятора. Все клавиши клавиатуры можно разделить на две категории. На клавишах ввода изображены десятичные цифры и точка для отделения целой части числа.

Многие микрокалькуляторы имеют также клавишу изменения знака числа

Остальные клавиши называют операционными, они служат для выполнения арифметических или алгебраических операций:

Рис. 8.1. Общий вид простейшего микрокалькулятора

Для завершения операции необходима еще одна клавиша

Для устранения неправильно набранного числа или результата неправильно выполненной операции служит клавиша очистки (сброс)

Числа, которые вводятся в микрокалькулятор, преобразуются клавиатурой в электрические сигналы и хранятся в специальных электронных логических устройствах — регистрах. Самый простой микрокалькулятор имеет два регистра, обозначаемые буквами У и X, в более сложных калькуляторах регистров значительно больше.

Регистры могут не только хранить числа, но и обмениваться информацией между собой и процессором, в котором производятся математические операции.

Для того чтобы правильно использовать микрокалькулятор необходимо точно представлять, как работают его регистры.

В большинстве микрокалькуляторов регистры имеют восемь значащих цифр.

Когда Вы нажимаете клавишу ввода чисел, информация поступает в регистр X и одновременно показывается на индикаторе микрокалькулятора (рис. 8.2). Поэтому регистр X называют регистром ввода или индикации. Регистр У служит для выполнения математических операций, его называют операционным.

Рис. 8.2. Регистры микрокалькулятора

Операции, выполняемые микрокалькулятором, делят на одноместные и двухместные.

В одноместных операциях участвует только регистр X. Регистр У не используется.

Примером одноместной операции в простейших микрокалькуляторах может служить определение обратной величины, извлечение квадратного корня. Число, из которого необходимо извлечь квадратный корень, вводится в регистр X и отображается на индикаторе (рис. 8.3). После нажатия на клавишу операции у на индикаторе и в регистре X фиксируется результат вычисления.

Рис. 8.3. Работа регистров при одноместных операциях

Рис. 8.4. Работа регистров при двухместных операциях

Двухместные операции выполняются над двумя числами. В них участвуют оба регистра X и Y. Покажем работу регистров на простейшем примере сложения двух чисел — 84 и 36 (рис. 8.4, а).

Двухместная операция записывается так:

и выполняется в той же последовательности:

Все вычисление распадается на четыре этапа (шага):

1-й шаг — ввод первого числа.

После ввода в микрокалькулятор первого числа (84) оно записывается в регистре X и отображается на индикаторе.

2-й шаг — указание арифметической операции, которую необходимо выполнить.

Этот шаг является подготовительным, после нажатия клавиши |+] операция запоминается, число 84 переносится в регистр У, но остается также в регистре X и на индикаторе.

3-й шаг — ввод второго числа.

Второе число (36) вводится в регистр X и отображается на индикаторе. В регистре У записано первое число 84. Все подготовлено для выполнения сложения.

Теперь нужно нажать клавишу вывода результата . В микрокалькуляторе производится операция сложения, результат отображается в регистре X, старое содержание этого регистра (число 36) переносится в регистр У, Число 84 при этом стирается.

Таким образом, после сложения двух чисел:

в регистре X записана сумма;

в регистре У записано второе слагаемое.

Аналогичным образом выполняются и другие арифметические операции с двумя числами. На рис. 8.4, б показана работа регистров микрокалькулятора при умножении двух чисел.