计算器工作的原理是什么？为什么计算那么快？

【专家解说】：计算器计算器（calculator ；counter）一般是指“电子计算器”，该名词由日文传入中国。计算器能进行数学运算的手持机器，拥有集成电路芯片，但结构简单，比现代电脑结构简单得多，可以说是第一代的电子计算机（电脑），且功能也较弱，但较为方便与廉价，可广泛运用于商业交易中，是必备的办公用品之一。 基本结构 　　计算器一般由运算器、控制器、存储器、键盘、显示器、电源和一些可选外围设备组成。低档计算器的运算器、控制器由数字逻辑电路实现简单的串行运算，其随机存储器只有一、二个单元，供累加存储用。高档计算器由微处理器和只读存储器实现各种复杂的运算程序，有较多的随机存储单元以存放输入程序和数据。键盘是计算器的输入部件，一般采用接触式或传感式。为减小计算器的尺寸，一键常常有多种功能。显示器是计算器的输出部件，有发光二极管显示器或液晶显示器等。除显示计算结果外，还常有溢出指示、错误指示等。计算器电源采用交流转换器或电池，电池可用交流转换器或太阳能转换器再充电。为节省电能，计算器都采用CMOS工艺制作的大规模集成电路（见互补金属-氧化物-半导体集成电路），并在内部装有定时不操作自动断电电路。计算器可选用的外围设备有微型打印机、盒式磁带机和磁卡机等。 功能 　　(1)使用计算器可进行加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、开方(sqrt)、百分数(%)、倒数(1/x)等简单算术计算。 　　计算时可使用鼠标点击按钮进行操作，也可在键盘的数字键区呈开启状时，通过数字键区的按键进行操作。 　　(2)选中“查看”菜单下的“科学型”单击项，可将计算器由“标准型”转换成“科学型”。 　　(3)“科学型”用于进行统计计算和科学计算，还可以用于进行不同进制数的转换。 　　统计计算：可计算一系列数据的和，平均值等。 　　科学计算：可进行函数、对数运算，以及阶乘、幂运算等。 　　数制的转换：可进行十进制、二进制、八进制、十六进制整数的相互转换。 　　其中有很多的特殊符号，例如：PI等于 π 的意思，就是3.14159265358979 6.28318530717959 9.42477796076938 　　ln 就是自然对数，在数学中 ln(x)是以e为底的x的对数，f(x)=ln|x|的导函数为f'(x)=1/x。 　　log 据个例子就是：1g5,是以10为底的对数，10是可以省略的，等于0.6989700043。 　　sin ——角A的对边与斜边的比叫做角A的正弦，记作sinA，即sinA=角A的对边/斜边 　　cos——余弦定理是揭示三角形边角关系的重要定理，直接运用它可解决一类已知三角形两边及夹角求第三边或者是已知三个边求角的问题，若对余弦定理加以变形并适当移于其它知识，则使用起来更为方便、灵活。 　　tan——正切函数是直角三角形中,对边与邻边的比值。 　　n!——这个是数学中的阶乘。 　　等等这些符号有利于我计算，方便快捷的得出结果。 起源和发展 　　最早的计算工具诞生在中国。 　　中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策，又被叫做算筹。这种算筹多用竹子制成，也有用木头，兽骨充当材料的．约二百七十枚一束，放在布袋里可随身携带。 　　直到今天仍在使用的珠算盘，是中国古代计算工具领域中的另一项发明，明代时的珠算盘已经与现代的珠算盘几乎相同。 　　17世纪初，西方国家的计算工具有了较大的发展，英国数学家纳皮尔发明的"纳皮尔算筹"，英国牧师奥却德发明了圆柱型对数计算尺，这种计算尺不仅能做加减乘除、乘方、开方运算，甚至可以计算三角函数，指数函数和对数函数，这些计算工具不仅带动了计算器的发展，也为现代计算器发展奠定了良好的基础，成为现代社会应用广泛的计算工具。 　　1642年，年仅19岁的法国伟大科学家帕斯卡引用算盘的原理，发明了第一部机械式计算器，在他的计算器中有一些互相联锁的齿轮，一个转过十位的齿轮会使另一个齿轮转过一位，人们可以像拨电话号码盘那样，把数字拨进去，计算结果就会出现在另一个窗口中，但是只能做加减计算。1694年，莱布尼兹在德国将其改进成可以进行乘除的计算。此后，一直要到1950年代末才有电子计算器的出现。 特点 　　从某种角度而言，广义的“计算机”概念是包括“电子计算器”的。电子计算器中也有集成电路，但计算器的功能简便，价格更加便宜，利于携带与稳定性好。 分类 　　常见的计算器有三类： 　　①算术型计算器——可进行加、减、乘、除等简单的四则运算，又称简单计算器。 　　②科学型计算器——可进行乘方、开方、指数、对数、三角函数、统计等方面的运算，又称函数计算器。 　　③程序计算器——可以编程序，把较复杂的运算步骤贮存起来，进行多次重复的运算[1]。 使用方法 　　计算器包括标准型和科学型两种，其中标准型使用方法如下： 　　1、键入数字时，按下相应的数字键，如果按错可用（CE）键消去一次数值，再重新输入正确的数字。 　　2、直接输入数字后，按下乘号将它变为乘数，在不输入被乘数的情况下直接按（=）键，就是该数字的二次方值。 　　3、根号（┌）键默认是开二次方根，只有科学计算器才能开多次方根。 　　4、按下（+/-）键可改变数字的正负值。 　　5、当输入数字并决定运算符号后，按下（%）键会将结果变为百分比运算。例如：17+28（%）=17%+28%，1-90（%）=100%-90% 　　6、部分标准型具备数字存储功能，它包括四个按键：MRC、M-、M+、MU。键入数字后，按M+将数字读入内存，此后无论进行多少步运算，只要按一次MRC即可读取先前存储的数字，按下M-则把该数字从内存中删除，或者按二次MRC。MU则为利率计算，使用方法不详。 　　7.还可以表示平方：如10的平方，可以按10 然后按 × 然后按= 结果就会是100 计算器与电子计算机 　　与电子计算机的最大区别在于： 　　计算器只是简单的计算工具，有些机型具备函数计算功能，有些机型具备一定的贮存功能，但一般只能存储几组数据。 　　计算机则具备复杂存贮功能、控制功能，更加强大，在中国俗称“电脑”者也。 　　计算器和计算机一样都能够实现数据的录入、处理、存储和输出，[2]但它所以中国古老的计算器-算盘区别于计算机的就是，它不能自动地实现这些操作过程，必须由人来操作完成。而计算机通过编制程序能够自动进行处理。所以以自动化程度来区别二者，就在于是否需要人工干预其运行。 　　实际上二者还有另一个本质性的区别。计算器使用的是固化的处理程序，只能完成特定的计算任务；而计算机借助操作系统平台和各类应用软硬件，可以无限扩展其应用领域。也就是说，是否具有扩展性是二者的本质区别。 　　单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。在计算机应用与智能化控制的科学家、工程师手中，它和计算机的本质相同，可以开发出针对各类电子电气产品的应用，例如洗衣机。但对于用户来说，他们并不需要知道洗衣机里的单片机的接口和编程语言，只要能操作洗衣服就行，因此单片机用于某个具体的电子产品上就需要配合简洁方便的人机界面，用户只使用它的特定功能。 WINDOWS自带的计算器 　　在windows系统中自带有计算器，并可在简易计算器和科学型计算器之间进行切换。 　　打开方式： 　　1：开始-程序-附件-计算器 　　2：开始-运行-输入"calc"，即可打开。 　　3：通过网页调用本机程序实现在线计算器的所有功能。 　　打开后的程序可点击“查看”-进行科学型/标准型之间的切换。