Необходимая вещь (окончание)
Даже в эру передовых компьютерных технологий никто не спешит выбрасывать свои старенькие калькуляторы. И не столько потому, что жалко расставаться с еще хорошей вещью, сколько потому, что пока мы больше доверяем проверенным дедовским методам «бытовых» расчетов. К тому же, согласитесь, только для умножения 127 на 1356 не всегда целесообразно загружать компьютер. Но любой школьник скажет, что простые арифметические действия — не главное достоинство советских микрокалькуляторов. То ли дело тригонометрия!*
И.В. Заховаева,
корреспондент журнала «Бюджетный учет»
* Начало см. в № 1/2008.
Первый инженерный микрокалькулятор
Появление в Советском Союзе первого советского инженерного микрокалькулятора Б3-18 в конце 1975 года стало огромным шагом в истории развития калькуляторов. Как писал по этому поводу журнал «Наука и жизнь» в статье «Фантастическая электроника», «...этот калькулятор перешел Рубикон арифметики, его математическое образование шагнуло в тригонометрию и алгебру. «Электроника Б3-18» умеет мгновенно возводить в квадрат и извлекать квадратный корень, в два приема возводить в любую степень в пределах восьми разрядов, вычислять обратные величины, вычислять логарифмы и антилогарифмы, тригонометрические функции...», «...когда видишь, как машина, которая только что мгновенно складывала огромные числа, тратит несколько секунд, чтобы выполнить какую-либо алгебраическую или тригонометрическую операцию, невольно задумываешься о той большой работе, которая идет внутри маленькой коробочки, прежде чем на ее индикаторе засветится результат».
И действительно, была проделана огромная работа. В единый кристалл размером 5 х 5,2 мм удалось вместить 45 000 транзисторов, резисторов, конденсаторов и проводников, то есть полсотни телевизоров того времени засунули в одну клеточку арифметической тетради! Однако и цена такого калькулятора была немалой — 220 рублей в 1978 году. Для примера: инженер после окончания института в те времена получал 120 рублей в месяц. Но покупка стоила того. Теперь не надо думать, как не сбить ползунок логарифмической линейки, не надо заботиться о погрешности, можно забросить на полку таблицы логарифмов.
Кстати, в этом калькуляторе впервые была применена клавиша префиксной функции «F».
Итак, проделана большая работа, потрачены большие усилия, и в результате появился хороший, но очень дорогой калькулятор. Чтобы калькулятор был доступным массовым слоям населения, было принято решение на базе калькулятора Б3-18 сделать более дешевую модель. Чтобы не изобретать велосипед, наши инженеры пошли по самому легкому пути. Они убрали клавишу префиксной функции «F» с калькулятора. Калькулятор превратился в обычный, получил название «Б3-25А» и стал доступным широким слоям населения. И только разработчики и ремонтники калькуляторов знали тайну переделки Б3-18 в Б3-25А.
Курс на ширпотреб
Вслед за Б3-18 был выпущен целый ряд калькуляторов, которые становились все лучше и лучше от модели к модели: добавлялись функции, повышалась разрядность, появилась плавающая запятая, применялось до трех регистров памяти. Но самое замечательное — появились микрокалькуляторы, которые работали с алгебраической логикой. То есть для того чтобы вычислить 2 + 3 х 5, не нужно было сначала умножать 3 х 5, а затем к результату прибавлять 2. Эту формулу можно было записывать в «естественном» виде: 2 + 3 х 5 =.
В конце 70-х на прилавках магазинов можно было увидеть широкий выбор калькуляторов: Б3-23 с процентами, Б3-24Г с памятью, Б3-23А с квадратным корнем. Кстати, последний затем стал самым дешевым советским калькулятором с ценой всего в 18 рублей.
Еще одним направлением в развитии микрокалькуляторов стали инженерные Б3-35 (МК-35) и Б3-36 (МК-36). Б3-35 отличался от Б3-36 более простым дизайном и стоил на пять рублей дешевле. Эти микрокалькуляторы умели переводить градусы в радианы и наоборот, умножать и делить числа в памяти. Правда, на вычисление некоторых функций на микрокалькуляторе Б3-35 уходило более пяти секунд. Но эти калькуляторы были очень популярными у нас, хотя и обладали некоторым недостатком: они показывали на индикаторе ровно столько значащих разрядов, сколько было написано в инструкции. Обычно пять-шесть.
Подарок двоечнику
Калькулятор МКШ-2 — единственный «школьный» калькулятор, выпускавшийся нашей промышленностью, за исключением больших демонстрационных. Он, как и Б3-32, умел вычислять корни квадратного уравнения и находить корни системы уравнений с двумя неизвестными. Особенность калькулятора заключалась в том, что все надписи на клавишах были выполнены в соответствии с иностранными стандартами. Например, клавиша записи числа в память обозначалась не «П» и не «x->П», а «STO». Вызов числа из памяти — «RCL».
Несмотря на возможность работы с числами с большими порядками, на этом калькуляторе использовался восьмиразрядный дисплей. Получалось, что если отображать число с мантиссой и порядком, то на индикаторе умещается только пять значащих цифр. Чтобы решить эту проблему, в микрокалькуляторе использовалась клавиша «CN». Если, к примеру, результатом вычислений являлось число 1.2345678e-12, то на индикаторе оно отображалось как 1.2345-12. При нажатии клавиш | F | CN |, на индикаторе высвечивалось 12345678. Запятая при этом гасла.
Программируемый калькулятор — шаг к ЭВМ
В конце 1977-го был разработан и в начале 1978 года поступил в продажу первый советский программируемый микрокалькулятор Б3-21. До этого людям приходилось по многу раз повторять вычисления, так как в калькуляторах было максимум три регистра памяти. Теперь же появилась возможность самому писать программы и хранить несколько чисел в памяти. Термин «программируемый калькулятор» вызывал благоговение и некоторую дрожь в голосе. Стоил он очень дорого — целых 350 рублей! Вскоре микрокалькулятор был удостоен Знака качества.
Первые модели микрокалькулятора Б3-21 выпускались с индикатором на красных светодиодах. Запятая занимала отдельный разряд. Затем индикатор поменяли на зеленый катодо-люминисцентный, из-за чего он стал работать на 20 процентов медленнее. Более того, микрокалькулятор работал с обратной польской нотацией, то есть сначала вводились два числа, затем вводилась операция. После ввода первого числа необходимо было нажать клавишу со стрелкой вверх. И так далее.
Но вернемся к главной особенности калькулятора Б3-21 — способности программировать! В микрокалькуляторе было предусмотрено 60 шагов программы. Каждая клавиша имела свой код операции. Калькулятор имел функции безусловного перехода, перехода на подпрограммы, а также переходы по условию. Коды операций брались из специальной таблицы.
Первый программируемый калькулятор сразу стал очень популярным в стране. Теперь пользователь мог не только писать сложные программы, но даже играть в игры с калькулятором. Это было неслыханное нововведение! Даже начала выпускаться литература по технике программирования на программируемом микрокалькуляторе, посвященная играм и полезным программам с использованием калькулятора Б3-21.
Появление программируемого микрокалькулятора Б3-21 позволило даже организовать управление производственным процессом. Были выпущены настольные варианты этого калькулятора — МК-46 и МК-64. В них был возможен ввод данных как с клавиатуры, так и от внешних устройств (датчиков, аналого-цифровых преобразователей и пр.). Примечательно, что они могли осуществлять контроль допусковых величин вводимых данных и печатать данные и результаты их обработки при помощи внешнего устройства. Многие микрокалькуляторы МК-64 были установлены в кабинетах физики специальных физико-математических школ, так как они могли, скажем, измерить напряжение от батарейки.
Знаменитость среди микрокалькуляторов
И все же первые программируемые калькуляторы были очень неудобными в работе. Но в 1980 году на смену микрокалькулятору Б3-21 пришел программируемый микрокалькулятор Б3-34 по цене 85 рублей. Это был еще один шаг вперед! У него было 98 шагов программной памяти, 14 регистров памяти вместо семи, как у Б3-21, а принцип работы стал значительно проще. С калькулятором стало работать одно удовольствие.
Вскоре появились аналоги Б3-34, сделанные в более красивом дизайне и стоившие на 20 рублей дешевле за счет использования источников питания другого типа. Один за другим известные научно-популярные журналы стали учить работать с калькулятором — «Наука и жизнь», «Техника — молодежи» и «Химия и жизнь». В «Науке и жизни» начиная с октября 1983 года появился даже специальный раздел «Человек с микрокалькулятором», где рассказывалось о том, как работать с Б3-34, а также приводилось большое количество полезных и игровых программ.
Микрокалькулятор Б3-34 и его аналог МК-54 и МК-56 стали настолько популярными, что разработчики киевского завода «Кристалл» решили продолжить эту линию калькуляторов и в 1985 году выпустили новые модели МК-61 и МК-52. В них добавлен один регистр памяти, стало 105 шагов программной памяти и добавлен еще десяток функций. Микрокалькулятор МК-52, кроме того, имел память на 512 ячеек, которая не стиралась при выключении питания и в которую можно было записать как программу, так и данные. В МК-52 имелся также специальный разъем для подключения уже готовых модулей с программами, выпускавшихся под общим названием БРП (блок расширения памяти). При разработке блоков БРП разработчики опять убили сразу двух зайцев, запаяв в блок матрицу с двумя наборами программ. Установив перемычку, скажем, в положение 1, получаем блок БРП-3 с математическим набором программ, а после перепайки перемычки на положение 2 блок БРП становился астронавигационным БРП-2. Гарантия, правда, на блок при этом терялась, так как приходилось откручивать винт с пломбой. Об этом было рассказано в одном из номеров «Науки и жизни», где один из читателей поделился техническими подробностями с редакцией, а ему, в свою очередь, об этом поведал один из разработчиков НПО «Кристалл».
Калькуляторы 80-х
Первые микрокалькуляторы потребляли очень много энергии от батареек, работы которых хватало от силы на два часа автономной работы. 220 Вольт под рукой бывает не всегда, а без проблем купить батарейки в то время можно было только в крупных городах. Поэтому инженеры-разработчики начали проектировать микрокалькуляторы, которые бы потребляли очень мало энергии от батареек. И преуспели. К тому времени уже были изобретены индикаторы на жидких кристаллах, которые отличались пониженным энергопотреблением, благодаря чему разработанный в 1978 году микрокалькулятор на жидких кристаллах потреблял 8 милливатт (для сравнения: калькулятор Б3-26 потреблял 600 мВт).
Через год появился другой микрокалькулятор, в котором использовалась новая низкопороговая микросхема. Потребляемая мощность уменьшилась в восемь раз и составила всего один милливатт. В этом калькуляторе уже можно было обойтись без преобразователя напряжения. Еще через год, к Московской олимпиаде 1980 года, был выпущен микрокалькулятор МК-53, имеющий часы с будильником и секундомером. Ему требовалось на одну батарейку меньше, чем предыдущему. Это стало возможным за счет использования еще более низкопороговой микросхемы, которая к тому же стала «бескорпусной». Новой вехой в калькуляторостроении стало появление микрокалькулятора с питанием от солнечных элементов МК-60 — в общем-то, обычный калькулятор, кроме солнечных батарей, ничего в нем особенного нет.
Теперь предстояло решить задачу микроминиатюризации. В 1979 году был разработан новый сверхмаленький, но очень умный микрокалькулятор Б3-38. В него вошли все последние достижения микроэлектроники. Его размеры были по тем временам крохотными — 91 х 55 х 5,5 мм. Помимо инженерных функций он производил и статистические расчеты.
Перестроечные микрокомпьютеры?
В начале 80-х все большую популярность набирают персональные компьютеры. В 1983 году появляется первый советский персональный компьютер «Агат» с процессором 6502, в некоторых школах начинают преподавать языки программирования.
Эпоха эволюции микрокалькуляторов завершается примерно в этот же период с появлением в 1986 году первого советского микрокалькулятора с языком программирования «Бейсик» — микрокомпьютера «Электроника МК-85»». Стоил он недешево — 145 рублей, но все равно его сразу сметали с прилавков фирменных магазинов «Электроника» в Москве и Ленинграде: в калькуляторе есть «Бейсик» — язык программирования настоящих компьютеров!
В обычном режиме калькулятор работал очень медленно. Так, например, для вычисления синуса от числа 3 ему требовалось целых 3,5 секунды. Микрокалькулятор можно было перевести в режим «ускоренных вычислений». Для этого в момент его включения нужно было нажать клавишу «+». Тогда он считал очень быстро. Тот же синус он «брал» уже за 0,5 секунды, но при этом батарейки буквально «умирали» на глазах и их очень скоро нужно было менять. Такой режим работы рекомендовался при работе от внешнего источника питания.
После этого калькулятора советская промышленность успела родить только одно детище — МК-90. Киевский завод «Кристалл» до сих пор продолжает выпускать МК-90 и еще несколько простых калькуляторов. Российские заводы, похоже, полностью свернули производство микрокалькуляторов, а импортные модели давно убежали далеко вперед. Для них нормой стало наличие 32 килобайт памяти, большой графический или даже цветной дисплей, связь с компьютером и приличное быстродействие.
Журнал «Техника — молодежи» в 1985 году сначала провел курс программирования на Б3-34 под названием «Калькулятор — Ваш помощник», а затем организовал «Клуб Электронных Игр». Здесь печатались увлекательнейшие фантастические рассказы «Истинная Правда» и «Путь к Земле», где читателям предлагалось самим «освоить» технику «приземления» на лунную поверхность и осуществить полет с Луны на Землю на не приспособленном для таких полетов корабле местных лунных линий «Кон-Тики». Школьники и взрослые пользователи микрокалькуляторов с нетерпением ожидали очередного номера журнала «Техника — молодежи», чтобы продолжить полет к Земле.
«Микрокалькулятор МК-52 летал в космос на корабле «Союз ТМ-7», где его предполагалось использовать для расчета траектории посадки в случае, если испортится бортовой компьютер»
В связи с тем, что наши разработчики сами проектировали микрокалькуляторы, не опираясь на результаты послойного сканирования микросхем импортных аналогов, они постоянно вносили какую-то изюминку в их работу. Это были как ошибки в вычислениях микрокалькуляторов, так и интересные находки.
Была целая серия калькуляторов, которые прекрасно вычисляли квадратные корни из отрицательных чисел. Корень из -4 был равен -2. И никаких сообщений об ошибках. А некоторые калькуляторы считали ноль самым большим в мире числом при вычислении функции нахождения максимального из двух чисел.
Источник: © Бюджетный учет, 2008, № 2