台式电子计算机

台式电子计算机（简称台式机）是一种体积小、重量轻、耗电省、无噪音的简易型电子计算机。它的计算速度快，使用方法简单，便于携带，有“电子算盘”之称。在科研设计部门、机关厂矿、财贸企业中，获得越来越广泛的应用，受到广大工农兵群众的欢迎。

本文以国产DS—162型集成电路台式机为例，简单介绍一下台式机的结构、计算原理及使用方法。

台式机和其它电子计算机一样，由输入设备、输出设备、存贮器、运算器、控制器五个部分构成，可以说是“麻雀虽小，五脏俱全”了。

输入设备 台式机是通过键盘将计算数据和计算命令送到机器中的。键盘上有两种键：数键输入数；功能键向机器发出各种计算命令。DS—162型机键盘如图1所示。

和一般电子计算机不同，为了使用方便，台式机输入的数，是我们常用的十进制数；而机内运算以二——十进制数的形式进行。因此需要有键盘译码电路进行十进制数和二——十进制数的转换。常用的一种“8、4、2、1”编码形式的二——十进制数，其转换过程可由图2说明。例如，当按下“5”键时，“8”输出端为“0”状态，“4”输出端为“1”状态，“2”输出端为“0”状态，“1”输出端为“1”状态，输入机器内的是“0101”这个代表“5”的二——十进制数。

输出设备 它的作用是把输入机器中的数或运算结果，直接用十进制数显示或打印出来。

常用的显示设备——高压辉光放电数字管，是一种特殊结构的气体放电管。它有十个阴极和一个公共的阳极。每个阴极分别做成0、1、……9的数字形状。阳极接直流高压。当显示某一个数时，表示该数字的阴极接通，在阳极高电压作用下电离而发光，工作原理大致和常用试电笔中的氖管相似。DS—162型机就是用辉光放电数字管显示的。

其它的显示设备还有低压荧光数字管等。也有的台式机用机械或电的方法打印结果。

由于机内运算以二——十进制方式进行，也必须有数码表示回路与显示设备相连，进行二——十进制数到十进制数的转换。

存贮器 台式机的存贮器和一般电子计算机相同，也采用由磁心组成的磁心矩阵，只不过它的存贮容量要小得多。

磁心是由铁淦氧做成的。它在某一方向电流产生的磁场磁化以后，当电流消失时，磁心中仍能保持剩磁状态。如果磁化电流方向相反，剩磁状态也相反。正是利用了这一特性，磁心被用来记存二进制信息的“0”和“1”。显然，要记存一个二——十进制的数，需要四个磁心。DS—162型机的磁心矩阵由16×28个记忆磁心组成，每个磁心穿有一根“字线”和一根“位线”。十六根位线与十六位对应。二十八根字线分为七组，每组对应一个存贮单元，因此总共可以存放七个十六位的用二——十进制表示的数。为了将数写入存贮器或自存贮器读出，有读写控制电路与磁心矩阵相连。图3为磁心矩阵的示意图。

运算器 实际上是一个加（减）法器，用以完成加（减）法操作，形成和（差）数及进（借）位。

控制器 是协调机器各部分工作的枢纽。它在一种做为机器工作时序标志的“时钟”脉冲信号统一指挥下，有条不紊地发出各种控制信号，使机器执行各种操作。如要算加法，控制器就发出加法命令以及完成加法操作需要的一系列控制信号。

台式电子计算机原理框图见图4。

台式机怎样进行计算呢？下面介绍台式机的基本运算——加法和减法的计算方法。

加法 例如，要求458＋123＝？与一般笔算过程相同，完成一位的“加”，必须由被加数、加数及低一位来的进位三个数相加，得出该位的和数及向高一位的进位。台式机运算时，我们把加数123放在B存贮器中，被加数458放在T存贮器中。运算一开始，先将两数的个位3和8从相应的存贮器取出，在运算器中相加，得出和数1及向高一位的进位1；和数仍送回T存贮器，进位则保留下来，等待十位数的运算。然后把十位数的被加数、加数5和2取出，和进位1一起在运算器中相加，再一次得出和数8和进位0。最后按同样方法完成第三位的相加。这样一位接着一位地串着运算的方法，称为“串行”运算。DS—162型机就是以串行方式运算的。

为了使线路简单起见，台式机用十进计数器计数来完成每一位的求和及进位。具体做法简述如下：①从B存贮器取出3送入B\(^{*}\)计数器中，从T存贮器取出8送入T*计数器中。②对B\(^{*}\)计数器另外送入十个计数脉冲。③当B*中原来的数加上送来的计数脉冲计满10后，就向与门输出一个信号，将与门打开；下一个计数脉冲开始对T\(^{*}\)计数。不难看出，B*计满10后剩下的计数脉冲，恰等于B\(^{*}\)中原来的数。我们把B*计满10后剩下的计数脉冲送到T\(^{*}\)中，和T*中的数相加。便求得了和数。若和数超过10，便产生进位信号。在本例中，B\(^{*}\)中的数是3，送入7个计数脉冲就可使B*计满，剩下的计数脉冲刚好是3。把这3个计数脉冲再送到T\(^{*}\)中计数和原来T*中的数8相加，便得出和数“1”和进位“1”了。上述过程从图5的表中是可以看得很清楚的。图6是实现这种运算方式的运算器示意图。

个位算完了，再算十位，……一直运算十六次才算结束。

减法 出于和加法运算尽可能地共用一套线路的考虑，台式机中减法是利用“补数”相加的方法实现的。

所谓一个数的“补数”，是指把这个数的每一位用9减去后，再在最低一位加上1所得到的结果。例如1234的补数是：

为什么要引出补数的概念呢？我们看下面两个算式：

比较（1）（2）两式，我们马上发现，两数相减的结果，跟被减数与减数的补数相加的结果是“相同”的——如果把后者最高位1去掉的话。这样，减法运算就被化简成补数的加法运算了。

但是当被减数小于减数时，情况稍有不同。例如：

但用补数相加的方法，却得出下面的结果：

为了求出正确的结果，需将5824再次取补数：

至于乘、除法，可以通过累加、累减和移位求出，这儿就不详细介绍了。

台式机使用方法比较简单，虽然每一种台式机都有它一定的操作规定，但一般学习使用说明后就会用了，不象其它计算机那样需要专门训练。

还是以DS—162型机为例说明。计算一个题目时，首先按下清除键Q（图1），然后顺次按动数键和功能键，把计算数据和计算命令输入到机器中，机器便自动进行运算了。DS—162型机能够完成加、减、乘、除、连乘、连除、乘方、开平方及其它一般算术四则混合运算，并且还能借助两个特殊运算键N和S，求出∑X\(_{i}\)、∑Xi\(^{2}\)、sinX、cosX、sinhX、coshX及ex的值等。

下面举几个简单的例子（小数点假设定在第3位）：

操作步骤为

显示111.487，负号灯亮。

操作步骤为

显示1.093，负号灯亮。

操作步骤为

显示0.390。（星宇）