En programmerbar lommeregner er en lommeregner, der har funktionerne til at indtaste og udføre programmer .
Blandt de parametre, der er fælles for alle typer regnemaskiner, såsom beregningslogik, antal hukommelsesregistre , et sæt understøttede funktioner og visningsmuligheder, tilføjes programmerbare lommeregnere:
Simple programmerbare lommeregnere giver dig kun mulighed for at gemme og genbruge lineære sekvenser af operationer, det vil sige, at du simpelthen kan udføre beregninger gentagne gange ved hjælp af de samme formler uden at genindtaste disse formler. Mere komplekse giver dig mulighed for at skrive fuldgyldige programmer i et tegnkodesprog, en tilpasset version af BASIC eller andre programmeringssprog.
De mest kraftfulde programmerbare regnemaskiner har et grafisk display , et indbygget programmeringssprog på højt niveau, evnen til at kommunikere med en pc for at downloade programmer eller data, en grænseflade med eksterne enheder; Der bruges processorer med en clockhastighed på snesevis af megahertz, hukommelse kan indeholde hundredvis af kilobyte RAM og megabyte flashhukommelse . Sådanne regnemaskiner er også ofte udstyret med et system af symbolske beregninger, herunder forskellige manipulationer med udtryk, løsning af ligninger og deres systemer, symbolsk differentiering og integration , og ofte løsning af differentialligninger i symbolsk form. Kan understøttes ved at tegne todimensionelle og tredimensionelle grafer og diagrammer, lineære algebraoperationer, avancerede værktøjer til statistisk dataanalyse, økonomiske beregninger, beregninger med komplekse tal. For nogle er det muligt at programmere i C på en computer, efterfulgt af krydskompilering og kodedownload.
For at sikre arbejde med programmer skal en programmerbar lommeregner ud over den sædvanlige tilstand for manuelle beregninger (tilstanden, hvor konventionelle regnemaskiner konstant arbejder), understøtte mindst to yderligere driftsformer: programmeringstilstand og programudførelsestilstand.
En yderligere programmerbar lommeregner kan understøtte en eller anden organiseret tilstand for trin-for-trin programudførelse (den kan kombineres med den sædvanlige tilstand for manuelle beregninger). I denne tilstand udfører lommeregneren, ved at trykke på en bestemt tast på tastaturet, nøjagtig en aktuel kommando af programmet og skifter til manuel tilstand. Trin-for-trin udførelse er beregnet til fejlfinding af programmer : efter at have udført den næste operation eller flere operationer, har operatøren mulighed for at analysere regnemaskinens tilstand og sikre sig, at programmet udføres nøjagtigt som planlagt, og i tilfælde af evt. fejl, kan han eliminere dem ved manuelt at indtaste de korrekte data og fortsætte med at kontrollere for at identificere eventuelle fejl og efterfølgende rette dem.
Der er tre grundlæggende forskellige måder at programmere lommeregnere på: symbolsk kodemaskinesprog, AER (Algebraic Expression Reserve) og et sprog på højt niveau.
Programmet er, ekstremt groft, simpelthen optaget ved hjælp af koder en sekvens af tastetryk på lommeregneren (analogt med en computermakro ) . Enhver nøgle eller gyldig nøglekombination har sin egen kode. Programmet skrives til lommeregnerens programhukommelse i programmeringstilstand. Operatøren indtaster den ved at trykke på tasterne, mens de tilsvarende koder er gemt i hukommelsen.
I de enkleste programmerbare regnemaskiner kan programmet kun være lineært. På de steder, hvor man ifølge formlens logik kræves manuel dataindtastning, indtastes en speciel kommando; under afviklingen af programmet afbryder lommeregneren beregninger med denne kommando, udsender en invitation til at indtaste data og venter på, at operatøren indtaster den nødvendige værdi og trykker på knappen for at fortsætte beregningerne. I mere kraftfulde lommeregnere indeholder kommandosproget foruden de sædvanlige beregningsoperationer og hukommelseskommandoer specielle kontrolkommandoer, det vil sige kontrol af betingelser, forgrening, looping, ubetingede spring til en adresse eller etiket, kommandoer til indstilling af symbolske etiketter, adgang til underrutiner og vender tilbage fra subrutiner. Udviklede tegnkodesprog er kendetegnet ved tilstedeværelsen af kommandoer til overgange og adgang til hukommelse med indirekte adressering (adgang til en adresse skrevet i et hukommelsesregister eller til et register, hvis kode er skrevet i et andet register) - sådanne kommandoer giver dig mulighed for at organisere kompleks eksekveringslogik og bruge mekanismer svarende til arrays på højt niveau sprog.
Nødvendigvis er der i kommandosproget en kommando for at stoppe programmet (afslut udførelsestilstanden), hvorved lommeregneren afslutter udførelsen af programmet og stopper for at vise resultaterne.
Den originale AER-programmeringsmetode blev implementeret i den japanske Sharp EL-5100 programmerbare lommeregner og følgende regnemaskiner i denne serie: EL-5100S, EL-5101, EL-5103, EL-5150, EL-5050, produceret i slutningen af 1970'erne - første halvdel af 1980'erne. Det består i at præsentere programmet som et sæt formler. Der oprettes en formel for hvert påkrævet beregningsresultat. For hver formel definerer operatoren argumenterne (angivet med symboler) og skriver selve formlen i den sædvanlige algebraiske form (for eksempel for formlen "f(A,B,C)=0,5 A B sin(C)", variablerne A , B, C og selve formlen introduceres i formen "f() = .5 AB sin C"). Når operatøren trykker på formelberegningstasten, beder lommeregneren først brugeren om værdierne af argumenterne A, B og C og beregner derefter den indtastede formel. Det er let at se, at mulighederne for egentlig programmering (det vil sige at skabe programmer med kompleks logik) med denne metode er begrænsede, men det er meget tydeligt, kræver et minimum af tid at studere og er ganske tilstrækkeligt, hvis du gentagne gange skal beregne værdier ved hjælp af de samme komplekse formler. En mindre indlysende, men også signifikant positiv kvalitet ved AER-logik er også et mindre antal tastetryk for at indtaste de samme formler sammenlignet med konventionel algebraisk logik. Mulighederne for en lommeregner med AER-logik er begrænset af det maksimale antal og størrelsen af formler og det maksimale antal samtidigt anvendte variable. Den mest kraftfulde repræsentant for serien, EL-5150, havde et maksimalt antal programmerbare formler på 99 med en maksimal total længde på 1400 tegn, det maksimale antal anvendte variable var 26.
AER-logik blev ikke udbredt, da med begrænsede muligheder det krævede et komplekst tastatur med et stort antal tegn og et komplekst alfanumerisk display, som på tidspunktet for dets fremkomst stadig var eksotiske. Nogle moderne programmerbare regnemaskiner understøtter dog programmeringsmetoder tæt på AER. Så for eksempel understøtter Citizen SRP-325G lommeregneren , udover programmering på en forenklet version af Basic, at gemme og udføre formler indtastet af operatøren som programmer. Denne tilstand er meget tæt på AER: Operatøren indtaster en beregningsformel ved hjælp af symbolske variable og en kommando til at gemme denne formel i programhukommelsen under et af de 10 tilgængelige tal; Efterfølgende, ved programudførelseskommandoen med det givne nummer, spørger lommeregneren automatisk brugeren om værdierne af de variabler, der bruges i formlen, og beregner resultatet. Det er endda tilladt at springe over multiplikationsoperationen i formler, hvilket er typisk for AER.
De første lommeregnere programmeret i et højt niveau sprog implementerede en begrænset delmængde af BASIC sproget , specielt tilpasset til brug i en lommeregner. Indtil videre har regnemaskiner programmeret i Java enten brugt Basic eller deres eget sprog modelleret efter det. Blandt de få undtagelser fra denne regel er Reverse Polish Lisp (RPL), der bruges i Hewlett-Packard- beregnere , og Lua , der bruges i de nyeste Texas Instruments -beregnere . De mest kraftfulde og sofistikerede regnemaskiner, der i øjeblikket produceres, har systemer til krydskompilering fra C og indlæsning af eksekverbar kode.
De mest kendte producenter af programmerbare regnemaskiner er de amerikanske firmaer Texas Instruments og Hewlett Packard samt det japanske CASIO. I rækken af modeller af disse virksomheder er der alle typer programmerbare regnemaskiner. Topmodeller har store grafiske skærme (blandt modellerne fra det andet årti af det 21. århundrede - farve og berøring), er udstyret med indbyggede symbolske computersystemer (CAS) og understøtter kraftfulde programmeringssprog.
TI-89 og TI-92 serierne fra Texas Instruments bruger algebraisk notation og en version af BASIC kaldet TI-BASIC. Compiler med C til pc, samt programmeringsværktøjer i Assembler, skabt af elskere af denne lommeregner. Et stort antal programmer, især spil, er skrevet af forskellige forfattere. Forskellen mellem de to serier ligger i designet: TI-92-seriens lommeregnere har et QWERTY-tastatur og en stor skærm, så de er ikke til lomme. Ulempen er manglen på en trykt manual (i USA sælges de med sådan en manual). For de fleste er manualen kun tilgængelig på cd-rom og online. Derudover skal et kabel til kommunikation med pc købes separat. Regnemaskinerne bruger en 68000 processor clocket til 12 MHz (10 MHz for nogle ældre ældre modeller). Andre parametre for disse regnemaskiner er angivet i tabellen.
| mængden af RAM tilgængelig for brugeren |
mængden af flashhukommelse, der er tilgængelig for brugeren |
Skærm | udstedelsesår | |
|---|---|---|---|---|
| TI-89 | 188K | 384K | 160×100 | 1998 |
| TI-89 Titanium | 188K | 2,7 mio | 160×100 | 2004 |
| TI-92 | 68K | Ingen | 240×128 | 1995 |
| TI-92 Plus | 188K | 384K | 240×128 | 1998 |
| Rejse 200 | 188K | 2,7 mio | 240×128 | 2000 |
I øjeblikket produceres kun TI-89 Titanium og Voyage 200. Af de yngre modeller er TI-83 Plus særligt populær.
HP- 49G -serien (som inkluderer HP-49G, HP-49G+ samt HP-48GII og HP 50g regnemaskinerne ) fra Hewlett-Packard bruger hurtige ARM9-processorer , har et udviklet system af algebraisk (symbolsk) matematik, omvendt Polsk notation og RPL-sproget (Reverse Polish Lisp ). Med hensyn til deres muligheder er disse lommeregnere endnu mere avancerede end TI-89/92. Men ifølge brugeranmeldelser lider disse kinesisk fremstillede regnemaskiner af problemer af rent mekanisk karakter: kroppen er plastik, nøglerne er gummi, og vigtigst af alt, de fejler hurtigt (ofte i flere måneder). Firmaet sender en ny lommeregner, men selv der går tasterne lige så hurtigt i stykker. Hvad angår manualen, er den fragmentarisk: der er simpelthen ingen information der. Den 800 sider lange manual er lagt ud på siden i elektronisk form, men den er ikke komplet og er ikke oversat fra engelsk.
Den tidligere serie, HP-48G , havde et tastatur og en konstruktion af meget højere kvalitet, men regnemaskiner i denne serie er ikke længere i produktion. Disse mangler er delvist rettet i HP 50g- modellen . Hvad angår TI-89/92, er der en C-compiler til HP-49G, samt en masse spil og andre programmer. Parametrene for disse regnemaskiner er vist i tabellen.
| mængden af RAM tilgængelig for brugeren |
mængden af flashhukommelse, der er tilgængelig for brugeren |
Skærm | CPU | udstedelsesår | |
|---|---|---|---|---|---|
| HP-48GII | 80,7K | Ingen | 131×64 | Arm9 48 MHz | 2004 |
| HP-49G | 330.000 | 500.000 | 131×64 | Saturn 4 MHz | 2000 |
| HP-49G+ | 330.000 | 500.000 | 131×80 | Tilkobling 75 MHz | 2003 |
Casio producerer også programmerbare lommeregnere, inklusive farvegrafik, samt informationsinput ved hjælp af en stylus (ClassPad 300 Plus) . Casio regnemaskiner er programmeret i en forenklet BASIC, de implementerer den algebraiske logik i beregninger. Med hensyn til programmeringsevner er de noget svagere, i andre henseender er de på samme niveau eller overgår endda de førende modeller fra TI og HP.
Programmerbare regnemaskiner produceres også af Sharp og Citizen . Disse producenters regnemaskiner er i sammenligning med topmodellerne af HP, CASIO og TI meget enklere og har hverken stor hukommelse eller et symbolsk regnesystem.
| Computer klasser | |
|---|---|
| I henhold til opgaver | |
| Ved datapræsentation | |
| Efter talsystem | |
| Af arbejdsmiljø | |
| Efter aftale | |
| Supercomputere | |
| Lille og mobil | |