Программируемые калькуляторы. Часть 1.

Программируемые калькуляторы. Часть 1.

Что такое программируемый калькулятор (далее — ПК)? Это устройство для рассчета каких-то одинаковых функций, как правило - числовых. С символьной или тем более графической информацией работают поздние модели 90-х годов. Некоторые модели имели возможность подключения пусть и небогатой, но периферии. Например — дополнительная память, измерительные устройства, принтеры и т.д.

Как они устроены. В советском калькуляторостроении использовали две «архитектуры».

В первых ПК память жестко делилась на программную и данные, то есть числа.

Программируемые калькуляторы. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Програмная память (ОЗУ программ) - некоторое количество шагов программы  в машинных кодах. Поддерживались все стандартные возможности процедурных языков:

  • линейная последовательность операторов (максимум, в зависимости от модели, 60-105 шагов),

  • простое ветвление, операнд сравнивался с 0 — соответственно получалось 4 варианта сравнения,

  • цикл до 4 вложений,

  • подпрограммы с глубиной обращения до 5 у старших моделей,

  • встроенные функции — sin, log и другие (их макропрограммы хранились в ПЗУ)

  • также ряд, весьма небольшой, и других возможностей.

Адресуемые регистры памяти (ОЗУ). В них хранились числа. Здесь надо отметить, что калькуляторы работали как с действительными числами, так и с плавающей запятой.

Стек — тоже оперативная память. Ячейки памяти для чисел. Организованы как магазин у револьвера, можно поднимать число, вводя новое, прокрутить «барабан» или производить действия с одним или двумя числами из операционного блока – X или Y. Только Х выводился на дисплей, его можно было записать в адресуемые ячейки. Такая организация памяти применялась для организации вычислений по обратной бесскобочной логикой, придуманной польским математиком Лукасевичем. Для вычислений по ней нужно меньше операторов, что при небольшой программной памяти имеет большое значение.

ПК мог работать в 3 режимах. Собственно калькулятора, на нем можно было посчитать. Программирования. Выполнения программы — целиком или по шагам.

В более свежих версиях появилась единая память, по концепции фон Неймана, это всем известная история. Она гибко делилась между данными и программой.

Все ПК были однозадачными — можно было запустить только 1 программу.

Все это довольно невнятно описывалось в «мануалах» - как это устроено и работает. Помогали книги, намного более детально описывающие, как все это работает на конкретных примерах. А также скажу честно — многое приходилось узнавать экспериментально.

Одна из классических книг — В.П. Дьяконов «Справочник по расчетам на микрокалькуляторах» 1985 года издания. В ней детально описано решение многих стандартных математических и инженерных задач.

В.П. Дьяконов Справочник по расчетам на микрокалькуляторах 1985. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Первоначально калькуляторы, как и вся ранняя вычислительная техника задумывалась в помощь инженеру. Далее — бухгалтеру. А потом что с большими, что со средними и малыми машинами происходили «фазовые переходы» - программисты втихаря (вначале) писали игрушки. Счастливые обладатели ПК — тоже... Но об этом чуть позже.

Первыми советскими калькуляторами были настольные Электроника-70 и Искра-123. Судя по тому, что к первой был в 1970 году выпущен МИЭМом учебник по программированию, а микросхемы серии 172 для Искр разработали в 1968, начало их производства можно датировать 1969. Что удивительно — Искры, эти монстры, на которых электроника не размещалась на одной плате и они вставлялись в слоты, как в современных компьютерах, индикаторы были газоразрядные, выпускались как минимум до 1979. Одна из таких машин имеется в коллекции автора. Это модель Искра 122-1, мечта бухгалтера — у нее 5 ячеек памяти плюс операционный регистр. В Искре 123 было больше плат и соответственно возможностей.

Электроника-70 и Искра-123. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Это были мощные машины по тем временам. Электроника имела 23 регистра и 186 шагов программы, Искра — соответственно 5 и 70.

Учитывая, что на Западе первая полноценный ПК появились в 1968 — модель HP9100A, то технологический разрыв между СССР и Западом практически отсутствовал.

Программируемые калькуляторы. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Первая компактная модель Электроника Б3-21 производилась с начала 1977 года, имела 60 шагов программы, 9 ячеек адресуемых памяти, из которых 2 используются под операционный блок, и целых 6! ячеек стека + 1 операционный. В дальнейшем, начиная с Б3-34, родоначальника обширного семейства, их было 4 + регистр возврата. Что самое фантастичное в этой модели — при глубине подпрограмм в 5 вложенных циклов не было. Циклов не было вообще! В следующих моделях они появились.

Б3-21 и Б3-34 отличались стильным дизайном и веселыми разноцветными кнопками.

Программируемые калькуляторы  Б3-21 и Б3-34. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Однако самое интересное у них было в «мозгах». Разработчики то ли съэкономили на их разработке, то ли ошиблись. Благодаря этому машинки имели весма забавные дополнительные недокументированные возможности. Например, некоторые числа, больше 10 в 100 степени (а «досчитать» можно было до 10 в 1000!) имели свойства программы, на некоторые нельзя было смотреть на экране (ПК вис), но можно было обрабатывать в памяти и много еще чего интересного... С программной памятью также было много чудес. Одна только боковая ветка в ее конце чего стоила!

Естественно, многочисленные энтузиасты по всей стране искали это «золото». Оно позволяло расширить довольно скромные возможности. «Штабом» по изысканию стала рубрика «Клуб электронных игр» в журнале «Техника молодежи». Руководил ею талантливый писатель и отличный организатор Михаил Пухов. Многие журналы публиковали программы - «Радио», «Наука и жизнь», но именно Пухову удалось создать оригинальный контент, в нем сочетались фрагменты научно — фантастических рассказов, программы для ПК с пояснениями. Находки сразу шли в дело. Помнится, в мае 1986 я придумал, как сделать «псевдографику». Позвонил в ТМ, и в следущем номере вышло ее описание. Рубрика активно работала.

Дальше пошли персоналки, в том числе наши — БК-0010, клоны Спектрума и прочие.

В заключении две просьбы. С благодарностью приму любую дополнительную информацию по вычислительной технике. А также технику в наш музей компьютеров г. Боровск.

Продолжение следует!

Об авторе: a1408787@gmail.com
Помещена в музей с разрешения автора 8 августа 2021