Wie funktioniert ein Taschenrechner?

Müssen Sie was erledigen? Mathematik-Hausaufgaben? Moment mal? Hören wir ein Gähnen? Nicht jeder ist begeistert von den Hausaufgaben. Für manche kann es auch schwierig sein, Mathematik zu beherrschen.

Aber keine Angst! Wir haben ein fantastisches Tool, mit dem Sie bei Ihren Mathematik-Hausaufgaben helfen können. Mit einem Knopfdruck können Sie in kürzester Zeit Ihren Weg zu den richtigen Antworten berechnen. Worüber reden wir? Der Taschenrechner natürlich!

Taschenrechner sind heute überall. Viele Kinder halten sie wahrscheinlich für selbstverständlich. Schließlich hat jedes Smartphone eine Taschenrechner-Anwendung direkt auf dem Startbildschirm. Sie können auch in einen Discounter gehen und einen solarbetriebenen Taschenrechner für ein oder zwei Dollar wählen. Wenn Sie über einen Computer verfügen, steht Ihnen die erforderliche Rechenleistung zur Verfügung.

Wann wurde der Taschenrechner erfunden?

Obwohl Taschenrechner heutzutage sehr verbreitet sind, waren sie nicht immer billig und leicht zugänglich. Tatsächlich kamen sie erst zu Beginn des Computerzeitalters an. Zuvor musste ich mich auf Bleistift und Papier oder vielleicht auf ein älteres Zählgerät wie einen Abakus verlassen.

Die ersten Großrechner wurden in den 1940er und 1950er Jahren entwickelt. Diese raumgroßen Computer waren von Technologien wie Vakuumröhren und Transistoren abhängig. Sie stellten einige der ersten Maschinen mit hoher Rechenleistung dar und ebneten einige Jahrzehnte später den Weg für die Weiterentwicklung elektronischer Rechner.

1957 brachte die Casio Computer Company in Japan den Rechner Modell 14-A auf den Markt. Es war der weltweit erste vollelektrische Kompaktrechner. Wie kompakt war es? Die verwendete Relaistechnik war groß genug, dass der Rechner in einen Schreibtisch integriert werden musste!

Casio 14-A Taschenrechner, der älteste Taschenrechner
Casio 14-A

Daderot [CC0], via Wikimedia Commons

Vier weitere Jahre sollten vergehen, bis das britische Bell Punch / Sumlock Comptometer ANITA als weltweit erster vollelektronischer Tischrechner angekündigt wurde. ANITA verwendet eine kleinere Vakuumröhrentechnologie, wog aber immer noch 33 Pfund.

Mit der Verbesserung der Computertechnologie und der Entwicklung von Mikroprozessoren wurden die Rechner kleiner und billiger. Die Taschenrechner, die in Ihre Hosentasche passen, waren Mitte der 1970er-Jahre endlich erhältlich.

Wie funktionieren Taschenrechner?

Wie funktionieren diese Geräte? Die meisten Taschenrechner basieren auf integrierten Schaltkreisen, die allgemein als Chips bekannt sind. Integrierte Schaltungen enthalten Transistoren, die mit Elektrizität ein- und ausgeschaltet werden können, um mathematische Berechnungen durchzuführen.

Die grundlegendsten Berechnungen sind Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division. Je mehr Transistoren eine integrierte Schaltung hat, desto fortgeschrittenere mathematische Funktionen können ausgeführt werden. Die heutigen wissenschaftlichen Taschenrechner können beispielsweise unglaublich fortschrittliche mathematische Berechnungen durchführen.

Wie alle anderen elektronischen Geräte verarbeiten Taschenrechner Informationen in binärer Form. Wir sind es gewohnt, an Zahlen in unserem normalen Basis-Zehn-System zu denken, in dem zehn Ziffern funktionieren: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9. Das binäre Zahlensystem ist ein System. Wenn Sie also Zahlen in einen Taschenrechner eingeben, wandelt die integrierte Schaltung diese Zahlen in binäre Zeichenfolgen mit 0 und 1 um.

Die integrierten Schaltungen verwenden dann diese 0er- und 1er-Ketten, um die Transistoren mit Elektrizität ein- und auszuschalten, um die gewünschten Berechnungen durchzuführen. Da es in einem binären System nur zwei Optionen gibt (0 oder 1), können diese einfach durch Aktivieren und Deaktivieren von Transistoren dargestellt werden, da Aktivieren und Deaktivieren einfach binäre Optionen darstellen (aktiviert = 0 und deaktiviert = 1 oder umgekehrt).

Sobald eine Berechnung abgeschlossen ist, wird die Antwort in binärer Form zurück in unser normales Basis-10-System konvertiert und auf dem Rechnerbildschirm angezeigt. Die meisten Rechnerschirme verwenden heutzutage gängige wirtschaftliche Technologien wie Flüssigkristallanzeigen (LCD) oder Leuchtdioden (LED).

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