【原创】机械式计算机的诞生（全文完）

r000p007

机械上造得了八音盒就能造的出这种计算器作用的齿轮和发条，只不过弹簧的材料有点堪忧

张浩-雷霆万钧

r000p007 发表于 2019-9-5 12:21
楼主：这种手摇式计算器能造吗？

这个用来计算不适合。应该发展更好的。
可以参考WANG360计算机，用干簧管继电器及磁芯内存等，开发360的简易版，比手摇计算器性能强多了。

WANG”的风采——60年代美国WANG 360分立元件科学可编程计算器拆机

这里拆机详细介绍的是WANG 300系列的360科学可编程计算器，分为主机和键盘显示单元两个部分，中间用电缆连接。


辉光显示，纯分立元件，1966年美国生产的机器，距今50年了。





WANG 显然是拼音的WANG，王安是著名的美籍华人科学家、发明家和企业家。1940年毕业于交通大学电机工程专业。

王安是磁芯存储发明的专利人，他改变了计算机发展的历史，大名鼎鼎的IBM也是通过付给WANG一大笔专利费用，才能够使用磁芯存储器作为其计算机的核心内存。



当工程中计算对数需要查厚厚一本对数表时，王安掌握了对数生成的核心专利，3块电路板5次加减运算就可以实现任意数的对数，精度高达小数点后13位，速度超快。


王安用IBM这笔钱和对数专利进军了计算器，一展“WANG”者风采。




也许你觉的WANG没有HP  SHARP  IME等公司的计算器有名。

但在当时，它可是超级牛掰的计算器，多用在专业的科研和工程领域。

要说它有多牛，看一下数据就知道了。

当别人的计算器还是个大家伙时，它的体积重量比别人一半还小（虽然今天看来它的体积重量也很大）；主机重22磅，约不到10公斤


当别人只能算加减乘除四种运算时，它可以毫不费力的进行开方、平方、对数，指数和函数计算；


当别人算完一个9位数加9位数的加减法时，它在同样的时间内可以完成10位数乘或除10位数。

当别人用大量的逻辑电路完成开方时，它全部元器件的数量只是别人的四分之一；



当别人还在手工输入数据时，它已经可以实现80步的程序编程了；

当别人还只能操作一台主机进行计算时，它已经可以供4个人同时使用一台主机进行计算了。


当别人的计算器还占用桌子大块面积时，它已经实现了键盘显示单元和主机的分离，桌子上只要电话大小的空间就可以了，

当别人的计算器想提升功能需要从新购买时，它已经做到了主机不用动，升级键盘就好了。这张展示的低端的键盘，其实主机里都一样，只是键盘更换，按键不同功能不同。


这一切全都发生在1965年，那时大多数的公司只能生产对数计算尺和机械计算器。

而且这一切的实现全部使用了分立元件，只有RCA的三极管、电阻、电容，没有一片IC芯片。

r000p007

张浩-雷霆万钧 发表于 2019-9-5 17:53
这个用来计算不适合。应该发展更好的。
可以参考WANG360计算机，用干簧管继电器及磁芯内存等，开发360的 ...

这个资料不错啊，给的很及时

张浩-雷霆万钧

r000p007 发表于 2019-9-5 17:57
这个资料不错啊，给的很及时

干簧管继电器的频率大概在100赫兹以内(高的需要定制)，临高即使差点，可比普通继电器要高十几倍。
所以这是弱化版的“王360”，还可以开发更简易的版本。
输入可以靠打字机键盘，输出大概不能像360那样用辉光管(毕竟电子真空管还不利索，就是出来寿命也可疑)，所以大概用侧光显示器？(不过需要小灯泡)。或者干脆用纸带输出吧！
等锗晶体管出来就是标准版360 ，甚至显示器可以用发光二极管(砷化镓)。
下图是侧光显示器，侧面玻璃刻字，小灯泡投射，还要控制线路

张浩-雷霆万钧

不知道这个对数专利是啥 ，一种算法？惠普等开发手掌计算器时，公开了很多东西 表明没有侵犯这种专利。
通过算法达到简化硬件，倒是蛮牛!
短髮大概可以借鉴这个算法专利。

当工程中计算对数需要查厚厚一本对数表时，王安掌握了对数生成的核心专利，3块电路板5次加减运算就可以实现任意数的对数，精度高达小数点后13位，速度超快。

王安用IBM这笔钱和对数专利进军了计算器，一展“WANG”者风采

张浩-雷霆万钧

IBM给了王安50万美元，磁芯内存专利

r000p007

张浩-雷霆万钧 发表于 2019-9-5 21:30
IBM给了王安50万美元，磁芯内存专利

这都专利了，我们也搞不到啊

opteron

r000p007 发表于 2019-9-5 22:01
这都专利了，我们也搞不到啊

正是专利制度我们才能搞到一些新技术中的想法甚至是细节，包括旧时空很多专利还有效不能随便搞，但是到临高就没人管了
况且这个专利早就过期了

张浩-雷霆万钧

磁性专利早已过期，不过就算是有效期内，老毛子与天朝也没给过一分钱。磁性内存应该难度不大，主要是磁粉，而且磁性可以有一定范围，不需要很精确。
磁性内存用到快七十年代，不过穿磁芯需要大量人工，天朝使用女科研人员，而IBM招聘大量纺织女工，元老院可以招绣花纺织女。
对数专利应该是一种算法，可以大量降低硬件数量，应该也是早已过期公开了，不过后来集成电路发展后也不需要节约一些晶体管数量而用这个专利。具体不太清楚，好像对手一直想模仿，可又不敢怕被告!只有天朝与老毛子毫无顾忌 ，马上赶上先进水平!

RSE

adol 发表于 2019-7-5 15:24
本文的几条线索与一些初始的想法：

这篇《机械式计算机的诞生》想写的东西其实有很多，看《临高启明》这么 ...

我说这个加奈怎么这么像日本名
原来就是neta过来的

不过，现在的这个剧情挺好的，原来那个大纲有点沉重

难忘易水寒

其实用于统计的话用不着加法器构建累加器，直接使用计数器/定时器就可以了，D触发器可以搭出来。
https://lgqm.gq/thread-7778-1-1.html
这是我的设计方案，不过里面的继电器工作频率是按50~100Hz假定的。
ALU的规模问题其实完全取决于工作模式的种类，如果仅仅是加减法、与或非这些的话，8位带超前进位的ALU大概需要150个继电器，如果要加上移位和乘法的话，需要再加上一些移位寄存器和计数器，总的规模应该300个继电器可以搞定。
继电器的消耗主要还是在随机存储器和地址译码上，ALU不是主要消耗的地方。但是1秒处理个位数指令的处理速度，会严重制约继电器通用计算机的应用范围，专用机速度应该还好。