8.4. ПРОГРАММИРУЕМЫЕ МИКРОКАЛЬКУЛЯТОРЫ

В предыдущих параграфах мы рассмотрели много примеров решения электротехнических задач при помощи микрокалькуляторов. Все они выполнялись в определенной последовательности, по определенному алгоритму, который необходимо помнить.

Запоминание алгоритмов вычисления - трудная и утомительная работа, особенно если выполняются одинаковые вычисления и количество их очень велико. Легко допустить ошибку, перепутать операции или последовательность чисел.

Да и вычисление производится очень медленно.

Огромную помощь здесь могут оказать программируемые микрокалькуляторы, которые производят вычисления автоматически. Программа вычислений предварительно вводится в запоминающее устройство микрокалькулятора, и потом ее можно использовать много, раз.

На рис. 8.9 изображен программируемый микрокалькулятор типа БЗ-34.

Рис. 8.9. Программируемый микрокалькулятор

По размерам он чуть больше, чем обычный непрограммируемый.

Однако это уже простейшая микро-ЭВМ, на которой можно выполнить очень сложные вычисления.

На клавиатуре микрокалькулятора расположено 30 клавиш. На каждой клавише указано ее прямое назначение, а над клавишей — дополнительное. Чтобы его использовать, нужно предварительно нажать клавишу

Таким образом, на клавиатуре расположено как бы 60 клавиш, но многие из них на первых порах использовать не обязательно.

Рис. 8.10. Регистры программируемого микрокалькулятора

Так же как и в простейших микрокалькуляторах, на клавиатуре можно выделить клавиши ввода десятичных чисел 0—9 десятичную запятую, клавишу изменения знака числа Красная клавиша очищает регистр X.

На клавиатуре видны клавиши четырех арифметических действий. Назначение остальных клавиш мы изучим немного позже.

В микрокалькуляторе БЗ-34 гораздо больше регистров для записи и хранения чисел (рис. 8.10).

Прежде всего, он имеет регистр ввода и индикации информации X и три операционных регистра, которые обозначают латинскими буквами У, Z, Т.

Комбинацию этих четырех регистров называют стек. Числа в стеке перемещаются последовательно из одного регистра в другой.

Со стеком связан еще один вспомогательный регистр — X].

В микрокалькуляторе есть еще 14 регистров для запоминания чисел. Каждый регистр имеет номер, который является как бы адресом регистра. Регистры памяти связаны с регистром X.

Для того чтобы запомнить какое-либо число, необходимо поместить его в регистр X, а затем нажать на клавишу П и клавишу, указывающую адрес регистра. Число можно вызывать из регистра памяти в регистр X. Для этого нужно нажать клавишу ИП и клавишу адреса регистра.

В микрокалькуляторе используется специальная обратная бесскобочная запись математических операций. Такая запись предложена польским математиком Лукасевичем, поэтому ее часто называют польской записью.

Пусть, например, нам нужно сложить два числа — 5 и 4.

Вводим первое число (5) в регистр X (рис. 8.11). После этого нажимаем специальную клавишу f, которая перемещает число 5 из регистра X в регистр Y. Теперь число записано в регистрах X и У.

Вводим второе число (4) в регистр X. Регистры подготовлены для выполнения математической операции. Если теперь нажать клавишу +, в регистре X появится сумма чисел 5+4 = 9, а прежнее содержимое регистра X переместится в регистр

При желании его можно вызвать на индикатор клавишами F и В.

Таким образом, при обратной записи операции выполняются совсем не так как при ручном счете:

1. Ввести первое число в регистр X

2. Клавишей f перевести его в регистр У.

3. Ввести второе число.

4. Нажать клавишу необходимой операции.

Сокращенно это выглядит так:

Рис. 8.11. Работа регистров при обратной записи

Обратная запись имеет большие преимущества при производстве длительных вычислений.

Сложное арифметическое выражение

записывается и выполняется так:

Операцию сложения для определения числителя дроби мы уже разобрали. Продолжение ясно видно из схемы на рис. 8.11.

Вначале обратная запись операций кажется очень сложной, но к ней легко и быстро привыкают.

Теперь перейдем к выполнению программированных операций.

Предположим, что нам необходимо многократно вычислять полное сопротивление электрической цепи по формуле

если индуктивное сопротивление может принимать разное значение, а активное остается постоянным.

Прежде всего нам нужно запомнить постоянное значение активного сопротивления R.

Поместим его для этого в регистр № 1. Коротко запишем

Теперь попытаемся составить программу наших вычислений. Для этого прежде всего необходимо составить алгоритм действий:

1. Ввести индуктивное сопротивление XL в РХ.

2. Вызвать активное сопротивление из регистра памяти

3. Разделить .

4. Возвести частное в квадрат.

5. Прибавить единицу.

6. Извлечь из суммы квадратный корень.

7. Опять вызвать активное сопротивление

8. Произвести умножение.

Теперь легко написать программу вычислений:

В конце добавлена еще одна операция означающая окончание программы. В самом начале программы есть еще одна особенность.

После того как в регистр X было введено число , нужно было бы нажать клавишу f и перевести его в регистр У перед вводом второго числа, над которым должна быть произведена операция. Но это правило справедливо, если второе число вводится с клавиатуры. В нашем случае второе число передается в регистр X из регистра памяти, тогда информация в стеке автоматически перемещается по регистрам и нажимать клавишу нет необходимости.

После того как программа составлена, ее нужно записать в память микрокалькулятора. Для этого клавишами F и микрокалькулятор переводят в режим программирования и, нажимая клавиши клавиатуры, шаг за шагом вводят всю программу. Когда ввод программы закончен, нужно нажать клавиши Последняя клавиша необходима, чтобы начать выполнение команды с первого шага.

Микрокалькулятор запомнил программу и готов к работе. Чтобы произвести вычисление, достаточно ввести значение индуктивного сопротивления и нажать клавишу (эта клавиша не только останавливает программу, но и вводит ее в работу).

Индикатор калькулятора начитает мигать, и через несколько секунд Вы прочтете значение полного сопротивления цепи.

Наше описание работы программируемого микрокалькулятора очень коротко. Это только введение. Более подробные сведения можно найти в заводских инструкциях и в многочисленных руководствах по программированию на микрокалькуляторах. Очень интересная книга И. Д. Данилова «Секреты программируемого микрокалькулятора» выпущена в библиотеке «Квант» в 1986 г. (вып. 55).