Una calculadora electrónica suele ser un dispositivo electrónico portátil que se utiliza para realizar cálculos , que van desde aritmética básica hasta matemáticas complejas .
La primera calculadora electrónica de estado sólido se creó a principios de los años 60. Los dispositivos de bolsillo estuvieron disponibles en la década de 1970, especialmente después de que Intel desarrollara el Intel 4004 , el primer microprocesador , para la empresa japonesa de calculadoras Busicom .
Las calculadoras electrónicas modernas varían desde modelos baratos, gratuitos y del tamaño de una tarjeta de crédito hasta modelos de escritorio resistentes con impresoras integradas. Se hicieron populares a mediados de la década de 1970 cuando la incorporación de circuitos integrados redujo su tamaño y costo. A finales de esa década, los precios habían bajado hasta el punto en que una calculadora básica era asequible para la mayoría y se volvieron comunes en las escuelas.
Los sistemas operativos de computadora , ya en los inicios de Unix, incluían programas de calculadora interactiva como dc y hoc , y el BASIC interactivo podía usarse para hacer cálculos en la mayoría de las computadoras domésticas de los años 1970 y 1980. Las funciones de calculadora están incluidas en la mayoría de los teléfonos inteligentes , tabletas y dispositivos tipo asistente digital personal (PDA).
Además de las calculadoras de uso general, existen aquellas diseñadas para mercados específicos. Por ejemplo, existen calculadoras científicas que incluyen cálculos trigonométricos y estadísticos . Algunas calculadoras incluso tienen la capacidad de realizar álgebra informática . Las calculadoras gráficas se pueden utilizar para graficar funciones definidas en la línea real o en el espacio euclidiano de dimensiones superiores . A partir de 2016 [actualizar], las calculadoras básicas cuestan poco, pero los modelos científicos y gráficos tienden a costar más. [1]
Con la amplia disponibilidad de teléfonos inteligentes y similares, las calculadoras de hardware dedicadas, aunque todavía se utilizan ampliamente, son menos comunes que antes. En 1986, las calculadoras todavía representaban aproximadamente el 41% de la capacidad mundial de hardware de uso general para computar información. En 2007, esta cifra había disminuido a menos del 0,05%. [2]
Las calculadoras electrónicas contienen un teclado con botones para dígitos y operaciones aritméticas ; algunos incluso contienen botones "00" y "000" para facilitar la introducción de números mayores o menores. La mayoría de las calculadoras básicas asignan sólo un dígito u operación en cada botón; sin embargo, en calculadoras más específicas, un botón puede realizar un trabajo multifunción con combinaciones de teclas .
Las calculadoras suelen tener pantallas de cristal líquido (LCD) como salida en lugar de las históricas pantallas de diodos emisores de luz (LED) y pantallas fluorescentes de vacío (VFD); Los detalles se proporcionan en la sección Mejoras técnicas .
A menudo se utilizan figuras de gran tamaño para mejorar la legibilidad; mientras se usa un separador decimal (generalmente un punto en lugar de una coma ) en lugar de o además de fracciones vulgares . En la pantalla también pueden aparecer varios símbolos para comandos de función . Fracciones como 1 ⁄ 3 se muestran como aproximaciones decimales , por ejemplo redondeadas a 0,33333333 . Además, algunas fracciones (como 1 ⁄ 7 , que es 0,14285714285714 ; hasta 14 cifras significativas ) pueden ser difíciles de reconocer en forma decimal ; como resultado, muchas calculadoras científicas son capaces de trabajar con fracciones vulgares o números mixtos .
Las calculadoras también tienen la capacidad de guardar números en la memoria de la computadora . Las calculadoras básicas suelen almacenar sólo un número a la vez; tipos más específicos pueden almacenar muchos números representados en variables . Normalmente estas variables se denominan ans o ans(0). [3] Las variables también se pueden utilizar para construir fórmulas . Algunos modelos tienen la capacidad de ampliar la capacidad de la memoria para almacenar más números; la dirección de memoria extendida se denomina índice de matriz .
Las fuentes de energía de las calculadoras son baterías , células solares o red eléctrica (para modelos antiguos), que se encienden con un interruptor o botón. Algunos modelos incluso no tienen botón de apagado pero brindan alguna forma de posponerlo (por ejemplo, dejar sin funcionamiento por un momento, tapar la exposición de las células solares o cerrar la tapa ). Las calculadoras accionadas por manivela también eran comunes en la era de las computadoras.
Las siguientes claves son comunes a la mayoría de las calculadoras de bolsillo. Si bien la disposición de los dígitos es estándar, las posiciones de otras teclas varían de un modelo a otro; la ilustración es un ejemplo.
La disposición de los dígitos en las calculadoras y otros teclados numéricos con las teclas 7- dos filas por encima de las teclas - se deriva de las calculadoras y cajas registradoras . Es notablemente diferente del diseño de los teclados telefónicos de tonos que tienen las teclas - - en la parte superior y las teclas - - en la tercera fila.89123123789
En general, una calculadora electrónica básica consta de los siguientes componentes: [4]
La frecuencia de reloj de un chip de procesador se refiere a la frecuencia a la que está funcionando la unidad central de procesamiento (CPU). Se utiliza como indicador de la velocidad del procesador y se mide en ciclos de reloj por segundo o hercios (Hz) . Para las calculadoras básicas, la velocidad puede variar desde unos pocos cientos de hercios hasta el rango de kilohercios .
Una explicación básica de cómo se realizan los cálculos en una calculadora sencilla de cuatro funciones:
Para realizar el cálculo 25 + 9 , en la mayoría de las calculadoras se presionan las teclas en la siguiente secuencia: .2 5 + 9 =
Otras funciones generalmente se realizan mediante sumas o restas repetidas.
La mayoría de las calculadoras de bolsillo realizan todos sus cálculos en formato decimal codificado en binario (BCD) en lugar de binario. BCD es común en sistemas electrónicos donde se debe mostrar un valor numérico, especialmente en sistemas que consisten únicamente en lógica digital y que no contienen un microprocesador. Al emplear BCD, la manipulación de datos numéricos para su visualización se puede simplificar enormemente al tratar cada dígito como un subcircuito único independiente. Esto se ajusta mucho más a la realidad física del hardware de visualización: un diseñador podría optar por utilizar una serie de pantallas idénticas de siete segmentos para construir un circuito de medición, por ejemplo. Si la cantidad numérica se almacenara y manipulara como binaria pura, la interfaz con una pantalla de este tipo requeriría circuitos complejos. Por lo tanto, en los casos en los que los cálculos son relativamente simples, trabajar con BCD puede conducir a un sistema general más simple que convertir hacia y desde binario. (Por ejemplo, los CD mantienen el número de pista en BCD, limitándolos a 99 pistas).
El mismo argumento se aplica cuando el hardware de este tipo utiliza un microcontrolador integrado u otro procesador pequeño. A menudo, se produce un código más pequeño cuando se representan números internamente en formato BCD, ya que una conversión desde o hacia una representación binaria puede resultar costosa en procesadores tan limitados. Para estas aplicaciones, algunos procesadores pequeños cuentan con modos aritméticos BCD, que ayudan a escribir rutinas que manipulan cantidades BCD. [5] [6]
Cuando las calculadoras tienen funciones agregadas (como raíz cuadrada o funciones trigonométricas ), se requieren algoritmos de software para producir resultados de alta precisión. A veces se necesita un esfuerzo de diseño significativo para encajar todas las funciones deseadas en el espacio de memoria limitado disponible en el chip de la calculadora , con un tiempo de cálculo aceptable. [7]
Las primeras herramientas conocidas utilizadas para ayudar en los cálculos aritméticos fueron: huesos (utilizados para contar elementos), guijarros y tableros de contar , y el ábaco , que se sabe que fue utilizado por sumerios y egipcios antes del año 2000 a.C. [8] A excepción del mecanismo de Antikythera (un dispositivo astronómico "fuera de tiempo" ), el desarrollo de herramientas informáticas llegó a principios del siglo XVII: la brújula geométrico-militar (de Galileo ), los logaritmos y los huesos de Napier (de Napier ) y la regla de cálculo (por Edmund Gunter ). [1]
El Renacimiento vio la invención de la calculadora mecánica por Wilhelm Schickard en 1623, [9] y más tarde por Blaise Pascal en 1642. [10] Un dispositivo que en ocasiones fue algo sobre promocionado por ser capaz de realizar las cuatro operaciones aritméticas con un mínimo Intervención humana. [11] La calculadora de Pascal podía sumar y restar dos números directamente y así, si se podía soportar el tedio, multiplicar y dividir por repetición. La máquina de Schickard, construida varias décadas antes, utilizaba un inteligente conjunto de tablas de multiplicar mecanizadas para facilitar el proceso de multiplicación y división con la máquina sumadora como medio para completar esta operación. Existe un debate sobre si se debe acreditar a Pascal o Shickard como el conocido inventor de una máquina calculadora debido a las diferencias (como los diferentes objetivos) de ambos inventos. [12] Schickard y Pascal fueron seguidos por Gottfried Leibniz , quien pasó cuarenta años diseñando una calculadora mecánica de cuatro operaciones, el calculador escalonado , inventando en el proceso su rueda de Leibniz , pero que no pudo diseñar una máquina completamente operativa. [13] También hubo cinco intentos fallidos de diseñar un reloj calculador en el siglo XVII. [14]
El siglo XVIII vio la llegada de algunas mejoras notables, primero por parte de Poleni con el primer reloj calculador completamente funcional y una máquina de cuatro operaciones, pero estas máquinas fueron casi siempre únicas . Luigi Torchi inventó la primera máquina de multiplicación directa en 1834: fue también la segunda máquina accionada por llave del mundo, después de la de James White (1822). [15] No fue hasta el siglo XIX y la Revolución Industrial que comenzaron a producirse desarrollos reales. Aunque antes del siglo XIX existían máquinas capaces de realizar las cuatro funciones aritméticas, el refinamiento de los procesos de manufactura y fabricación durante las vísperas de la revolución industrial hizo posible la producción a gran escala de unidades más compactas y modernas. El aritmómetro , inventado en 1820 como una calculadora mecánica de cuatro operaciones, se lanzó a producción en 1851 como una máquina sumadora y se convirtió en la primera unidad comercialmente exitosa; cuarenta años más tarde, en 1890, se habían vendido alrededor de 2.500 aritmómetros [16] , además de unos cientos más de dos fabricantes de clones de aritmómetros (Burkhardt, Alemania, 1878 y Layton, Reino Unido, 1883) y Felt y Tarrant, el único otro competidor en el mundo real. producción comercial, se habían vendido 100 comptómetros . [17]
No fue hasta 1902 que se desarrolló la familiar interfaz de usuario con botones, con la introducción de la máquina sumadora Dalton, desarrollada por James L. Dalton en los Estados Unidos .
En 1921, Edith Clarke inventó la "calculadora Clarke", una calculadora simple basada en gráficos para resolver ecuaciones lineales que involucran funciones hiperbólicas. Esto permitió a los ingenieros eléctricos simplificar los cálculos de inductancia y capacitancia en líneas de transmisión de energía . [18]
La calculadora Curta se desarrolló en 1948 y, aunque costosa, se hizo popular por su portabilidad. Este dispositivo de mano puramente mecánico podía realizar sumas, restas, multiplicaciones y divisiones. A principios de la década de 1970, las calculadoras electrónicas de bolsillo dejaron de fabricarse calculadoras mecánicas, aunque la Curta sigue siendo un artículo de colección popular.
Las primeras computadoras centrales , que inicialmente usaban tubos de vacío y luego transistores en los circuitos lógicos, aparecieron en las décadas de 1940 y 1950. Los circuitos electrónicos desarrollados para computadoras también tuvieron aplicación en calculadoras electrónicas.
La Casio Computer Company, en Japón , lanzó la calculadora Modelo 14-A en 1957, que fue la primera calculadora (relativamente) compacta totalmente eléctrica del mundo. No utilizaba lógica electrónica, sino que se basaba en tecnología de relés y estaba integrado en un escritorio. La calculadora programable de placa enchufable IBM 608 fue el primer producto totalmente de transistores de IBM, lanzado en 1957; Este era un sistema tipo consola, con entrada y salida en tarjetas perforadas, y reemplazó al IBM 603 anterior, más grande, de tubo de vacío .
En octubre de 1961, se anunció la primera calculadora de escritorio totalmente electrónica del mundo , la británica Bell Punch /Sumlock Comptometer ANITA ( Una nueva inspiración para la aritmética/ contabilidad ) . [19] [20] Esta máquina utilizaba tubos de vacío , tubos de cátodo frío y Dekatrons en sus circuitos, con 12 tubos "Nixie" de cátodo frío para su visualización. Se exhibieron dos modelos, el Mk VII para Europa continental y el Mk VIII para Gran Bretaña y el resto del mundo, ambos para entregarse a partir de principios de 1962. El Mk VII era un diseño ligeramente anterior con un modo de multiplicación más complicado, y pronto fue cayó en favor del Mark VIII, más simple. La ANITA tenía un teclado completo, similar a los comptómetros mecánicos de la época, una característica que era exclusiva de ella y de la posterior Sharp CS-10A entre las calculadoras electrónicas. El ANITA pesaba aproximadamente 33 libras (15 kg) debido a su gran sistema de tubos. [21] Bell Punch había estado produciendo calculadoras mecánicas accionadas por teclas del tipo comptómetro bajo los nombres "Plus" y "Sumlock", y a mediados de la década de 1950 se dio cuenta de que el futuro de las calculadoras estaba en la electrónica. Emplearon al joven graduado Norbert Kitz, que había trabajado en el primer proyecto informático británico Pilot ACE , para liderar el desarrollo. ANITA se vendió bien porque era la única calculadora electrónica de escritorio disponible y era silenciosa y rápida.
La tecnología de tubos de ANITA fue reemplazada en junio de 1963 por el Friden EC-130 fabricado en EE. UU., que tenía un diseño totalmente de transistores, una pila de cuatro números de 13 dígitos mostrados en un tubo de rayos catódicos de 5 pulgadas (13 cm) ( CRT), e introdujo la notación polaca inversa (RPN) en el mercado de calculadoras por un precio de 2200 dólares, aproximadamente tres veces el coste de una calculadora electromecánica de la época. Al igual que Bell Punch, Friden era un fabricante de calculadoras mecánicas que había decidido que el futuro estaba en la electrónica. En 1964 se introdujeron más calculadoras electrónicas totalmente de transistores: Sharp presentó la CS-10A, que pesaba 25 kilogramos (55 libras) y costaba 500.000 yenes (4.555,81 dólares), e Industria Macchine Elettroniche de Italia introdujo la IME 84, a la que se le añadieron varios teclados adicionales. y se podrían conectar unidades de visualización para que varias personas pudieran hacer uso de él (pero aparentemente no al mismo tiempo). El Victor 3900 fue el primero en utilizar circuitos integrados en lugar de transistores individuales , pero los problemas de producción retrasaron las ventas hasta 1966.
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Siguieron una serie de modelos de calculadoras electrónicas de estos y otros fabricantes, incluidos Canon , Mathatronics, Olivetti , SCM (Smith-Corona-Marchant), Sony , Toshiba y Wang . Las primeras calculadoras utilizaban cientos de transistores de germanio , que eran más baratos que los transistores de silicio , en múltiples placas de circuito. Los tipos de pantalla utilizados fueron CRT , tubos Nixie de cátodo frío y lámparas de incandescencia . La tecnología de memoria generalmente se basaba en la memoria de línea de retardo o la memoria de núcleo magnético , aunque el Toshiba "Toscal" BC-1411 parece haber utilizado una forma temprana de RAM dinámica construida a partir de componentes discretos. Ya existía el deseo de contar con máquinas más pequeñas y que consumieran menos energía.
El ELKA 6521 de Bulgaria , [22] [23] introducido en 1965, fue desarrollado por el Instituto Central de Tecnologías de Cálculo y construido en la fábrica de Elektronika en Sofía . El nombre deriva de EL ektronen KA lkulator y pesaba alrededor de 8 kg (18 lb). Es la primera calculadora del mundo que incluye la función de raíz cuadrada . Más tarde, ese mismo año, se lanzaron el ELKA 22 (con pantalla luminiscente) [22] [24] [25] y el ELKA 25, con impresora incorporada. Se desarrollaron varios otros modelos hasta que se lanzó el primer modelo de bolsillo, el ELKA 101, en 1974. Estaba escrito en escritura romana y se exportó a los países occidentales. [22] [26] [27] [28]
Las primeras calculadoras programables de escritorio se produjeron a mediados de la década de 1960. Incluían Mathatronics Mathatron (1964) y Olivetti Programma 101 (finales de 1965), que eran calculadoras electrónicas de estado sólido, de escritorio, de impresión, de punto flotante, de entrada algebraica, programables y de programa almacenado. [29] [30] Ambos podrían ser programados por el usuario final e imprimir sus resultados. El Programma 101 tuvo una distribución mucho más amplia y tenía la característica adicional de almacenamiento fuera de línea de programas mediante tarjetas magnéticas. [30]
Otra calculadora de escritorio programable temprana (y tal vez la primera japonesa) fue la Casio (AL-1000) producida en 1967. Presentaba una pantalla de tubos Nixie y tenía electrónica de transistores y memoria con núcleo de ferrita. [31]
La calculadora programable Monroe Epic salió al mercado en 1967. Se trataba de una gran unidad de escritorio de impresión, con una torre lógica adjunta de pie, que podía programarse para realizar muchas funciones similares a las de una computadora. Sin embargo, la única instrucción de bifurcación era una bifurcación incondicional implícita (GOTO) al final de la pila de operaciones, devolviendo el programa a su instrucción inicial. Por lo tanto, no fue posible incluir ninguna lógica de rama condicional (IF-THEN-ELSE). Durante esta época, la ausencia de la rama condicional se utilizaba a veces para distinguir una calculadora programable de una computadora.
La primera calculadora de escritorio programable soviética ISKRA 123, alimentada por la red eléctrica, fue lanzada a principios de los años 1970.
Las calculadoras electrónicas de mediados de la década de 1960 eran máquinas de escritorio grandes y pesadas debido al uso de cientos de transistores en varias placas de circuito con un gran consumo de energía que requería una fuente de alimentación de CA. Se hicieron grandes esfuerzos para poner la lógica necesaria para una calculadora en cada vez menos circuitos integrados (chips) y la electrónica de las calculadoras fue una de las vanguardias del desarrollo de semiconductores . Los fabricantes de semiconductores estadounidenses lideraron el mundo en el desarrollo de semiconductores de integración a gran escala (LSI), integrando cada vez más funciones en circuitos integrados individuales. Esto dio lugar a alianzas entre fabricantes de calculadoras japoneses y empresas estadounidenses de semiconductores: Canon Inc. con Texas Instruments , Hayakawa Electric (más tarde rebautizada como Sharp Corporation ) con la norteamericana Rockwell Microelectronics (más tarde rebautizada como Rockwell International ), Busicom con Mostek e Intel , y General Instrument. con Sanyo .
En 1970, se podía fabricar una calculadora utilizando sólo unos pocos chips de bajo consumo de energía, permitiendo modelos portátiles alimentados por baterías recargables.La primera calculadora portátil fue un prototipo de 1967 llamado Cal Tech , cuyo desarrollo fue liderado por Jack Kilby de Texas Instruments en un proyecto de investigación para producir una calculadora portátil. Podía sumar, multiplicar, restar y dividir, y su dispositivo de salida era una cinta de papel. [32] [33] [34] [35] [36] [37] Como resultado del proyecto "Cal-Tech", Texas Instruments obtuvo patentes maestras sobre calculadoras portátiles. [a]
Las primeras calculadoras portátiles producidas comercialmente aparecieron en Japón en 1970 y pronto se comercializaron en todo el mundo. Estos incluían la "Mini Calculadora" Sanyo ICC-0081, la Canon Pocketronic y la "micro Compet" Sharp QT-8B . La Canon Pocketronic fue un desarrollo del proyecto "Cal-Tech". No tenía exhibición tradicional; La salida numérica se realizó en cinta de papel térmico.
Sharp hizo grandes esfuerzos en reducción de tamaño y potencia e introdujo en enero de 1971 la Sharp EL-8 , también comercializada como Facit 1111, que estaba cerca de ser una calculadora de bolsillo. Pesaba 721 gramos (1,59 libras), tenía una pantalla fluorescente al vacío y baterías recargables de NiCad y se vendió inicialmente por 395 dólares.
Sin embargo, los esfuerzos de desarrollo de circuitos integrados culminaron a principios de 1971 con la introducción de la primera "calculadora en un chip", la MK6010 de Mostek , [40] seguida por Texas Instruments más adelante ese mismo año. Aunque estas primeras calculadoras portátiles eran muy costosas, estos avances en la electrónica, junto con los avances en la tecnología de visualización (como la pantalla fluorescente de vacío , LED y LCD ), llevaron en unos pocos años a la calculadora de bolsillo barata disponible para todos.
En 1971, Pico Electronics [41] y General Instrument también introdujeron su primera colaboración en circuitos integrados, un circuito integrado de calculadora de un solo chip para la calculadora Monroe Royal Digital III. Pico fue una creación de cinco ingenieros de diseño de GI cuya visión era crear circuitos integrados de calculadora de un solo chip. Pico y GI tuvieron un éxito significativo en el floreciente mercado de las calculadoras portátiles.
La primera calculadora electrónica verdaderamente de bolsillo fue la Busicom LE-120A "HANDY", que se comercializó a principios de 1971. [42] Fabricada en Japón, esta fue también la primera calculadora que utilizó una pantalla LED, la primera calculadora portátil para utilizar un único circuito integrado (entonces proclamado como "calculadora en un chip"), la Mostek MK6010, y la primera calculadora electrónica que funcionaba con baterías reemplazables. Usando cuatro celdas de tamaño AA, el LE-120A mide 4,9 por 2,8 por 0,9 pulgadas (124 mm × 71 mm × 23 mm).
La primera calculadora de bolsillo fabricada en Europa, DB 800 [43] [44], fue fabricada en mayo de 1971 por Digitron en Buje , Croacia (antigua Yugoslavia ) con cuatro funciones y una pantalla de ocho dígitos y caracteres especiales para un número negativo y una advertencia de que el cálculo tiene demasiados dígitos para mostrarse.
La primera calculadora de bolsillo fabricada en Estados Unidos, la Bowmar 901B (popularmente denominada The Bowmar Brain ), que medía 5,2 por 3,0 por 1,5 pulgadas (132 mm × 76 mm × 38 mm), salió al mercado en el otoño de 1971, con cuatro funciones. y una pantalla LED roja de ocho dígitos , por 240 dólares estadounidenses , mientras que en agosto de 1972 la Sinclair Executive de cuatro funciones se convirtió en la primera calculadora de bolsillo delgada que medía 5,4 por 2,2 por 0,35 pulgadas (137,2 mm × 55,9 mm × 8,9 mm) y pesaba 2,5 onzas. (71 gramos). Se vendió por alrededor de £79 ( US$194 en ese momento). A finales de la década, calculadoras similares tenían un precio inferior a 5 libras (6,85 dólares). Tras un desarrollo prolongado a lo largo de dos años, incluida una asociación fallida con Texas Instruments, Eldorado Electrodata lanzó cinco calculadoras de bolsillo en 1972. Una llamada Touch Magic "no era más grande que un paquete de cigarrillos", según Gestión Administrativa . [45]
La primera calculadora de bolsillo fabricada en la Unión Soviética , la Elektronika B3-04 [46], se desarrolló a finales de 1973 y se vendió a principios de 1974.
Una de las primeras calculadoras de bajo costo fue la Sinclair Cambridge , lanzada en agosto de 1973. Se vendía por £29,95 ($41,03), o £5 ($6,85) menos en forma de kit, y los modelos posteriores incluían algunas funciones científicas. Las calculadoras Sinclair tuvieron éxito porque eran mucho más baratas que la competencia; sin embargo, su diseño condujo a cálculos lentos y menos precisos de funciones trascendentales (máximo tres decimales de precisión). [47]
Mientras tanto, Hewlett-Packard (HP) había estado desarrollando una calculadora de bolsillo. Lanzada a principios de 1972, se diferenciaba de otras calculadoras de bolsillo básicas de cuatro funciones disponibles en ese momento en que era la primera calculadora de bolsillo con funciones científicas que podía reemplazar una regla de cálculo . La HP-35 , de 395 dólares , junto con casi todas las calculadoras de ingeniería HP posteriores, utiliza notación polaca inversa (RPN), también llamada notación postfija. Un cálculo como "8 más 5", usando RPN, se realiza presionando 8, Enter↑, 5y +; en lugar de la notación infija algebraica : 8, +, 5. =Tenía 35 botones y estaba basado en el chip Mostek Mk6020.
La primera calculadora científica soviética de bolsillo, la "B3-18", se completó a finales de 1975.
En 1973, Texas Instruments (TI) presentó la SR-10, ( SR que significa regla de cálculo ), una calculadora de bolsillo de entrada algebraica que utiliza notación científica por 150 dólares. Poco después, el SR-11 incluyó una clave adicional para ingresar pi (π). Al año siguiente le siguió el SR-50 , que añadió funciones de registro y activación para competir con el HP-35, y en 1977, la línea TI-30 comercializada en masa que todavía se produce.
En 1978 surgió una nueva empresa, Calculated Industries , que se centraba en mercados especializados. Su primera calculadora, Loan Arranger [48] (1978) era una calculadora de bolsillo comercializada para la industria inmobiliaria con funciones preprogramadas para simplificar el proceso de cálculo de pagos y valores futuros. En 1985, CI lanzó una calculadora para la industria de la construcción llamada Construction Master [49] que venía preprogramada con cálculos de construcción comunes (como ángulos, escaleras, matemáticas de techos, inclinación, elevación, recorrido y conversiones de fracciones de pies-pulgadas). Esta sería la primera de una línea de calculadoras relacionadas con la construcción.
La primera calculadora de bolsillo programable fue la HP-65 , en 1974; tenía una capacidad de 100 instrucciones y podía almacenar y recuperar programas con un lector de tarjetas magnéticas incorporado. Dos años más tarde, el HP-25C introdujo la memoria continua , es decir, los programas y datos se retenían en la memoria CMOS durante el apagado. En 1979, HP lanzó la primera calculadora alfanumérica , programable y ampliable , la HP-41 C. Se podía ampliar con módulos y periféricos de memoria de acceso aleatorio (RAM, para memoria) y memoria de sólo lectura (ROM, para software). como lectores de códigos de barras , unidades de microcassette y disquetes , impresoras térmicas de rollos de papel e interfaces de comunicación diversas ( RS-232 , HP-IL , HP-IB ).
La primera calculadora programable de bolsillo soviética alimentada por batería, Elektronika B3-21 , fue desarrollada a finales de 1976 y lanzada a principios de 1977. [50] La sucesora de la B3-21, la Elektronika B3-34 , no era compatible con versiones anteriores. con B3-21, aunque mantuvo la notación polaca inversa (RPN). Así, B3-34 definió un nuevo conjunto de comandos, que más tarde se utilizó en una serie de calculadoras soviéticas programables. A pesar de capacidades muy limitadas (98 bytes de memoria de instrucciones y alrededor de 19 registros de pila y direccionables), la gente logró escribir todo tipo de programas para ellos, incluidos juegos de aventuras y bibliotecas de funciones relacionadas con el cálculo para ingenieros. Se escribieron cientos, tal vez miles, de programas para estas máquinas, desde software científico y comercial práctico, que se usaba en oficinas y laboratorios de la vida real, hasta juegos divertidos para niños. La calculadora Elektronika MK-52 (que utiliza el conjunto de comandos extendido B3-34 y cuenta con memoria EEPROM interna para almacenar programas e interfaz externa para tarjetas EEPROM y otros periféricos) se utilizó en el programa de naves espaciales soviéticas (para el vuelo Soyuz TM-7 ) como Copia de seguridad del ordenador de a bordo.
Esta serie de calculadoras también se destacó por una gran cantidad de características misteriosas no documentadas altamente contraintuitivas, algo similares a la " programación sintética " de la HP-41 estadounidense , que se explotaban aplicando operaciones aritméticas normales a mensajes de error, saltando a direcciones inexistentes. y otros métodos. Varias publicaciones mensuales respetadas, incluida la revista de divulgación científica Nauka i Zhizn ( Наука и жизнь , Science and Life ), incluyeron columnas especiales dedicadas a métodos de optimización para programadores de calculadoras y actualizaciones sobre funciones no documentadas para piratas informáticos, que se convirtieron en todo un libro esotérico. ciencia con muchas ramas, llamada " yeggogología " ("еггогология"). Los mensajes de error en esas calculadoras aparecen como una palabra rusa "YEGGOG" ("ЕГГОГ") que, como era de esperar, se traduce como "Error".
Una cultura hacker similar en los EE. UU. giró en torno al HP-41 , que también se destacó por una gran cantidad de características no documentadas y era mucho más poderoso que el B3-34 .
Durante la década de 1970, la calculadora electrónica de mano experimentó un rápido desarrollo. Las pantallas LED rojas y fluorescentes de vacío azul/verde consumían mucha energía y las calculadoras tenían una duración de batería corta (a menudo medida en horas, por lo que las baterías recargables de níquel-cadmio eran comunes) o eran grandes para poder tomar medidas más grandes y más altas. baterías de capacidad. A principios de la década de 1970, las pantallas de cristal líquido (LCD) estaban en su infancia y existía una gran preocupación por el hecho de que tuvieran una vida útil corta. Busicom presentó la calculadora Busicom LE-120A "HANDY" , la primera calculadora de bolsillo y la primera con pantalla LED , y anunció la Busicom LC con LCD. Sin embargo, hubo problemas con esta pantalla y la calculadora nunca salió a la venta. Las primeras calculadoras exitosas con pantalla LCD fueron fabricadas por Rockwell International y vendidas a partir de 1972 por otras compañías con nombres como: Dataking LC-800 , Harden DT/12 , Ibico 086 , Lloyds 40 , Lloyds 100 , Prismatic 500 (también conocido como P500 ), Rapid Datos Rapidman 1208LC . Las pantallas LCD fueron una de las primeras formas que utilizaban el modo de dispersión dinámica DSM con los números apareciendo brillantes sobre un fondo oscuro. Para presentar una pantalla de alto contraste, estos modelos iluminaron la pantalla LCD utilizando una lámpara de incandescencia y una guía de luz de plástico sólido, lo que anuló el bajo consumo de energía de la pantalla. Estos modelos parecen haberse vendido sólo durante uno o dos años.
Sharp Inc lanzó en 1972 una serie más exitosa de calculadoras que utilizaban un DSM-LCD reflectante con la Sharp EL-805 , que era una calculadora de bolsillo delgada. Este y otros pocos modelos similares utilizaron la tecnología Calculadora sobre sustrato (COS) de Sharp. Se utilizó una extensión de una placa de vidrio necesaria para la pantalla de cristal líquido como sustrato para montar los chips necesarios basados en una nueva tecnología híbrida. La tecnología COS puede haber sido demasiado costosa ya que sólo se utilizó en unos pocos modelos antes de que Sharp volviera a las placas de circuito convencionales.
A mediados de la década de 1970 aparecieron las primeras calculadoras con pantallas LCD nemáticas retorcidas (TN) de efecto de campo con números oscuros sobre un fondo gris, aunque las primeras a menudo tenían un filtro amarillo encima para cortar los dañinos rayos ultravioleta . La ventaja de las pantallas LCD es que son moduladores de luz pasivos que reflejan la luz y requieren mucha menos energía que las pantallas emisoras de luz como las LED o los VFD. Esto abrió el camino a las primeras calculadoras del tamaño de una tarjeta de crédito, como la Casio Mini Card LC-78 de 1978, que podía funcionar durante meses de uso normal con pilas de botón.
También hubo mejoras en la electrónica del interior de las calculadoras. Todas las funciones lógicas de una calculadora se habían incluido en los primeros circuitos integrados (CI) de "calculadora en un chip" en 1971, pero esta era la tecnología de vanguardia de la época y los rendimientos eran bajos y los costos altos. Muchas calculadoras continuaron usando dos o más circuitos integrados, especialmente los científicos y los programables, hasta finales de la década de 1970.
También se redujo el consumo de energía de los circuitos integrados, especialmente con la introducción de la tecnología CMOS . Apareciendo en el Sharp "EL-801" en 1972, los transistores en las celdas lógicas de los circuitos integrados CMOS solo usaban una potencia apreciable cuando cambiaban de estado. Las pantallas LED y VFD a menudo requerían transistores de controlador o circuitos integrados adicionales, mientras que las pantallas LCD eran más susceptibles de ser controladas directamente por el propio circuito integrado de la calculadora.
Con este bajo consumo de energía surgió la posibilidad de utilizar células solares como fuente de energía, realizada alrededor de 1978 por calculadoras como la Royal Solar 1 , Sharp EL-8026 y Teal Photon .
A principios de la década de 1970, las calculadoras electrónicas de mano eran muy costosas, con un salario de dos o tres semanas, y por lo tanto eran un artículo de lujo. El alto precio se debió a que su construcción requería muchos componentes mecánicos y electrónicos cuya producción era costosa y tiradas de producción demasiado pequeñas para aprovechar las economías de escala . Muchas empresas vieron que se podían obtener buenos beneficios en el negocio de las calculadoras con el margen de precios tan altos. Sin embargo, el costo de las calculadoras disminuyó a medida que mejoraron los componentes y sus métodos de producción, y se dejó sentir el efecto de las economías de escala.
En 1976, el coste de la calculadora de bolsillo de cuatro funciones más barata se había reducido a unos pocos dólares, aproximadamente una vigésima parte del coste cinco años antes. El resultado de esto fue que la calculadora de bolsillo era asequible y que ahora era difícil para los fabricantes obtener ganancias de las calculadoras, lo que llevó a que muchas empresas abandonaran el negocio o cerraran. Las empresas que sobrevivieron fabricando calculadoras tendieron a ser aquellas con una mayor producción de calculadoras de mayor calidad, o que producían calculadoras científicas y programables de alta especificación. [ cita necesaria ]
La primera calculadora capaz de realizar cálculos simbólicos fue la HP-28C , lanzada en 1987. Podía, por ejemplo, resolver ecuaciones cuadráticas simbólicamente. La primera calculadora gráfica fue la Casio fx-7000G lanzada en 1985.
Los dos principales fabricantes, HP y TI, lanzaron calculadoras con cada vez más funciones durante las décadas de 1980 y 1990. En el cambio de milenio, la línea entre una calculadora gráfica y una computadora de mano no siempre estaba clara, ya que algunas calculadoras muy avanzadas como la TI-89 , la Voyage 200 y la HP-49G podían diferenciar e integrar funciones y resolver ecuaciones diferenciales . , ejecute procesamiento de textos y software PIM , y conéctese por cable o IR a otras calculadoras/computadoras.
La calculadora financiera HP 12c todavía se fabrica. Fue introducido en 1981 y todavía se está realizando con pocos cambios. El HP 12c presentaba el modo de entrada de datos en notación polaca inversa . En 2003 se lanzaron varios modelos nuevos, incluida una versión mejorada del HP 12c, la "edición HP 12c platino" que agregó más memoria, más funciones integradas y la incorporación del modo algebraico de entrada de datos.
Calculated Industries compitió con la HP 12c en los mercados hipotecario y inmobiliario al diferenciar el etiquetado clave; cambiar "I", "PV", "FV" a términos de etiquetado más fáciles como "Int", "Term", "Pmt" y no utilizar la notación polaca inversa . Sin embargo, las calculadoras más exitosas de CI involucraron una línea de calculadoras de construcción, que evolucionó y se expandió desde la década de 1990 hasta el presente. Según Mark Bollman, [51] historiador de matemáticas y calculadoras y profesor asociado de matemáticas en Albion College, "Construction Master es la primera de una larga y rentable línea de calculadoras de construcción de CI" que las llevó a lo largo de las décadas de 1980, 1990 y 1990. al presente.
En la mayoría de los países, los estudiantes utilizan calculadoras para sus tareas escolares. Hubo algunos [ ¿ por quién? ] resistencia inicial a la idea por temor a que las habilidades aritméticas básicas o elementales se vieran afectadas. [ cita necesaria ] Sigue habiendo desacuerdo sobre la importancia de la capacidad de realizar cálculos mentales , y algunos planes de estudio restringen el uso de la calculadora hasta que se haya obtenido un cierto nivel de competencia, mientras que otros se concentran más en enseñar métodos de estimación y resolución de problemas. Las investigaciones sugieren que una orientación inadecuada en el uso de herramientas de cálculo puede restringir el tipo de pensamiento matemático que realizan los estudiantes. [52] Otros han argumentado [ ¿quién? ] que el uso de calculadoras puede incluso atrofiar las habilidades matemáticas básicas, o que dicho uso puede impedir la comprensión de conceptos algebraicos avanzados. [53] En diciembre de 2011, el Ministro de Estado de Escuelas del Reino Unido , Nick Gibb , expresó su preocupación de que los niños puedan volverse "demasiado dependientes" del uso de calculadoras. [54] En consecuencia, el uso de calculadoras debe incluirse como parte de una revisión del plan de estudios . [54] En los Estados Unidos, muchos educadores de matemáticas y juntas de educación han respaldado con entusiasmo los estándares del Consejo Nacional de Profesores de Matemáticas (NCTM) y han promovido activamente el uso de calculadoras en el aula desde el jardín de infantes hasta la escuela secundaria.
Las computadoras personales a menudo vienen con un programa de utilidad de calculadora que emula la apariencia y las funciones de una calculadora, utilizando la interfaz gráfica de usuario para representar una calculadora. Los ejemplos incluyen la Calculadora de Windows , la Calculadora de Apple y KCalc de KDE . La mayoría de los asistentes de datos personales (PDA) y los teléfonos inteligentes también cuentan con esta función.
La diferencia fundamental entre una calculadora y una computadora es que una computadora puede programarse de manera que permita al programa tomar diferentes ramas según resultados intermedios , mientras que las calculadoras están prediseñadas con funciones específicas (como suma , multiplicación y logaritmos ) . incorporada. La distinción no es clara: algunos dispositivos clasificados como calculadoras programables tienen funciones de programación , a veces con soporte para lenguajes de programación (como RPL o TI-BASIC ).
Por ejemplo, en lugar de un multiplicador de hardware, una calculadora podría implementar matemáticas de punto flotante con código en la memoria de sólo lectura (ROM) y calcular funciones trigonométricas con el algoritmo CORDIC porque CORDIC no requiere mucha multiplicación. Los diseños de lógica de bits en serie son más comunes en las calculadoras, mientras que los diseños de bits en paralelo dominan en las computadoras de uso general, porque un diseño de bits en serie minimiza la complejidad del chip , pero requiere muchos más ciclos de reloj . Esta distinción se difumina con las calculadoras de alta gama, que utilizan chips de procesador asociados con el diseño de computadoras y sistemas integrados, más aún las arquitecturas Z80 , MC68000 y ARM , y algunos diseños personalizados especializados para el mercado de calculadoras. La mejor calculadora de gematria, calculadora de gematria en línea, calculadora de gematria gratuita
Pascal y Leibnitz, en el siglo XVII, y Diderot en un período posterior, intentaron construir una máquina que pudiera servir como sustituto de la inteligencia humana en la combinación de figuras.
En 1893, se le pidió al inventor alemán de la máquina calculadora Arthur Burkhardt que, si era posible, pusiera la máquina de Leibniz en condiciones operativas. Su informe fue favorable salvo por la secuencia en el acarreo.
{{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )El uso de calculadoras se considerará parte de una revisión del plan de estudios nacional, después de que el ministro de educación, Nick Gibb, expresara su preocupación de que la aritmética mental y escrita de los niños estuviera sufriendo debido a la dependencia de estos dispositivos.
Gibb dijo: "Los niños pueden volverse demasiado dependientes de las calculadoras si las usan a una edad demasiado temprana. No deberían recurrir a un dispositivo cada vez que necesitan hacer una suma simple. [...]"
