Elektronik hesap makinesi
Elektronik hesap makinesi, Mekanik hesap makinelerinin modern karşılığı olan elektronik hesap makinesi başka birçok işlevi de yerine getirebilir. Çeşitli modellerde üretilen bu makinelerin büyüklüğü, kol saati ile daktilo makinesinin büyüklüğü arasında değişir.
İlkeleri
"Sayısal programlanmış sistemler" adı verilen geniş bir araç-gereç sınıfına giren elektronik hesap makineleri, sayısal teknolojinin dolaysız ürünüdür. Bu tür sistemler, bilgileri iki belirli voltaj düzeyi arasında değiştirerek işleyen devreleri bulunduğu için sayısaldır. Ayrıca bunlar, sistemde depolanmış yönergelere ya da "komutlar"a bağlı olarak, birkaç farklı iş yapabilen devreleri bulunduğu için, programlanmış aygıtlardır.
Bazı hesap makinelerinde komutlar, kalıcı olarak sisteme yerleştirilir. Komutlar, "mikroprogramlı yordam" denilen gruplar halinde programlanır (yani birbirini izleyecek biçimde planlanır). Bu tür programlama, hesap makinesinin ana devre sistemini oluşturan tümleşik devrelerin (ya da baskıdevreler) maliyetini belirgin biçimde azaltma olanağı sağlar. Yapılan programın türüne bağlı olarak, böyle hesap makineleri, yazarkasalardan trafik ışığı kontrol sistemlerine kadar çok çeşitli sistemlerde kullanılabilir. Ama kullanıcı bu programları değiştiremez.
Buna karşılık, kullanıcı tarafından programlanabilen hesap makinelerinde, depolanmış komutların bazıları ya da tümü değiştirilebilir. Bu nedenle, "programlanabilir hesap makinesi" denilen aygıt, gerçekte basit bir mikrobilgisayardır; yani simgesel bilgisayar dili kullanılarak değil de özel bir klavyeyle programlanan bir tür bilgisayardır.
Bileşenleri
Aşağıdaki çizimde, programlanmış sayısal sistemlerin ilkelerinin, programlanabilen bir avuçiçi hesap makinesine nasıl uygulandığı gösterilmiştir. Genel çalışma biçimi bilgisayara benzer. Dört ana işlev yerine getirilir: Girdi, depolama, işleme (ya da bilgiişlem) ve çıktı. Girdi, klavyenin çalıştırdığı anahtarlarla bilgilerin alınıp, sayısal şifreye çevrilmesinden oluşur. Depolama ya da bellek, bilgilerin kullanılmak için saklanmasını kapsar. İşleme, eski bilgilere dayanılarak yeni bilgilerin yaratılmasıdır. Çıktıysa, ışık yayan diyotlar aracılığıyla bu bilgilerin gösterilmesidir. Bu tür hesap makinelerinde kullanılan magnetik kart sistemi, bilgisayarlardaki magnetik bant birimine denk düşer; ama sayıları değil, yalnızca komutları depolayabilir.
Girdi sistemi, hesap makinesinin klavyesindeki tuşların çalıştırdığı basit anahtarlardan oluşur. Klavye kodlayıcısı, basılan her tuşu bir komuta dönüştürür.
Bellek, dört ayrı birimden oluşur; komutlar ve sayılar ayrı ayrı depolanır. Değişken komutlar program belleğinde depolanırken, mikroyönergeler, mikroprogram belleğinde kalıcı olarak depolanır. Bu ikinci bellek, "salt okunur bellek" (ROM) diye adlandırılır. "Sürekli" diye adlandırılan bellekse, 0'dan 9'a kadar olan rakamlar gibi sayıları ve pi sayısını kalıcı olarak depolayan başka bir ROM'dur. Depolanan bu rakamlar, verilen belirli komutlara göre kopyalanarak, sayı belleğine sayılar yerleştirilir.
Çıktı bölümü, ekrandan ve ekran kod çözücüsünden oluşur. Kod çözücü, sayı belleğinde depolanmış bir sayıyı, ekranı denetleyen sinyallere çevirir.
İşleme parçaları iki bölümden oluşur. Denetleyici, bellekten birer birer çektiği ya da doğruca klavye kod çözücüsünden aldığı komutları ve mikrokomutları yorumlayarak, sistemin öbür bütün parçalarını denetleyen sinyaller üretir. Aritmetik ve mantık birimi (ALU), yalnızca, her biri aynı anda dört voltaj sinyali olarak kodlanan iki ondalık rakamı toplayabilir ya da çıkarabilir ya da denetleyicinin komutuna göre, iki rakamın göreli büyüklüklerini karşılaştırabilir. Karşılaştırma işleminin sonucu denetleyiciye iletilir.
Çarpma ve bölme işlemleri, mikroprogramlanmış sırayla rakamlar toplanarak ya da çıkarılarak ve depolanmış sayılar sağa ya da sola kaydırılarak yapılır. Logaritma gibi bütün öbür hesaplamalar, bu işlemlerin arka arkaya yapılmasıyla gerçekleştirilir.