50年前进口手摇计算机保存完好(图)！什么机械原理啊？

<br /><br />　　日前，笔者在祁县见到一台手摇计算机。这台手摇计算机是德国进口的，至今保存完好，运算自如。由于该种计算机曾是少数重点单位的专用品，因此属量少稀缺用品，显得弥足珍贵。<br /><br />　　在我国手摇计算机最早出现在上世纪40年代末期，到80年代中晚期随着电子计算机的问世退出。笔者在祁县见到的这台计算机为不锈钢打造，机子漆面本身为灰色，虽然经过漫长时间的洗礼，底部边沿有一丝半点轻微锈迹，但外露部分仍然铮明光亮。制造之精良，结构之合理，实属罕见，代表了当时世界制造工业的最高水平。<br /><br />　　据曾经使用过手摇计算机的祁县财政局原副局长段云生回忆，这台手摇计算机是1956年上级配发的，一直使用到1985年以后，是财税核算的重要工具。当时农业税任务分配计算非常复杂，一直计算到村级生产小队，全县750多个核算单位，并细化到各种粮食的品种。这台计算机算乘除法快，加减法和算盘差不多，在财税部门发挥过不可估量的作用。实际上，我国当年研发原子弹时，就是使用着这种计算机计算了大量的数据，可以说，这种手摇计算机还为中国原子弹的诞生做出过巨大贡献。<br /><br />　　使用该手摇计算机，可以在很短的时间内做20位的加减乘除运算。你只要手摇几下，精密设计的机械结构将立即给你摇出答案来。当年只给重点科研单位配置，使用价值明显，收藏价值极高。后来这种计算机逐渐扩大使用范围，主要为科研、财政、统计、税务等要害部门配备。由于手摇计算机结构合理，操作方便，还是当时使用单位的重点保护对象。但从现在来看，由于时间的推移，机构人员的更换，当年的实物所剩无几。就祁县而言，能见到的仅此一台，实属珍贵。<br />

電腦的演進史<br /><img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/compboy.gif"><br />索引<br /><a href="http://&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m1]（一）早期的計算工具" target=_blank>&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m1]（一）早期的計算工具</a><br /><a href="http://&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m2]（二）電腦時代" target=_blank>&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m2]（二）電腦時代</a><br /><a href="http://&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m1-1]巴斯卡計算器" target=_blank>&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m1-1]巴斯卡計算器</a><br /><a href="http://&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m2-1]第一代電腦" target=_blank>&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m2-1]第一代電腦</a><br /><a href="http://&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m1-2]莫南計算器" target=_blank>&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m1-2]莫南計算器</a><br /><a href="http://&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m2-2]第二代電腦" target=_blank>&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m2-2]第二代電腦</a><br /><a href="http://&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m1-3]差分機與分析機" target=_blank>&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m1-3]差分機與分析機</a><br /><a href="http://&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m2-3]第三代電腦" target=_blank>&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m2-3]第三代電腦</a><br /><a href="http://&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m1-4]打孔卡片處理機" target=_blank>&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m1-4]打孔卡片處理機</a><br /><a href="http://&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m2-4]第四代電腦" target=_blank>&nbsp;href=http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/history.htm#m2-4]第四代電腦</a><br />（一）早期的計算工具<br /><img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/Q_mark3.gif"><br />在電腦還沒有發明之前，人類用什麼工具來計算<br /><img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/tradcalc.jpg"><br /><img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/drawing.jpg"><br />　　　　　中國的算盤<br />　用手刻畫&nbsp;<br /><br />除了中國的算盤外，西洋人也有許多機械式的計算工具<br />巴斯卡計算器<br />　　這是由<U>法國</U>哲學家間數學家<br />巴斯卡（Blaise&nbsp;Pascal）於1642年設計的第一部加法計算器，這個像雪茄盒大小的機器，內部包含一組相連的齒輪，只要在上面撥出數字，齒輪之間互相轉動算出累加後的值，並顯示在上方的小窗口上<br /><img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/pascal.jpg"><br />巴斯卡計算器<br /><br />莫南計算器<br />　　西元1666年，莫南(Thomas&nbsp;Morland）發明的乘法計算器，它的原理和巴斯卡類似。<br /><img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/morland.jpg"><br /><br />莫南計算器<br /><br />　<br />差分機與分析機<br />&nbsp;&nbsp;英國發明家兼數學家巴倍奇（Charles&nbsp;Babbage）於西元1830年獲得英國政府的支助，著手設計可以用來解多項式的機器，稱為差分機。<br /><img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/def.jpg"><br />差分機<br />　　由於設計上的缺陷，使這個龐然大物經常故障，無法運轉使用，白花了17,000英鎊後，政府撤回經濟上的支援。但他不因此喪氣，再接再厲設計另一部能做多種計算的機器，稱為分析機。雖然在他有生之年沒有製造出來，他的兒子繼承他的遺志，完成了差分機的計算部門。而且分析機的設計正是後來設計電腦的構想，包括輸入裝置、處理機和計算器、指揮工作和計算順序的控制單元、儲存裝置、輸出裝置等五大部門<br /><img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/analysis.jpg"><br />分析機<br /><br />　打孔卡片處理機<br />　　這是由<U>美國</U>人口普查局的統計學家<U>何樂禮</U>（Herman&nbsp;Hollerith）發明，他採用Jacqquard的打孔卡片原理，使穿過孔的細棒構成一個電路，計算機便加一。當時的人口普查統計，利用這部機器將七年半的工作縮短到六個星期，確實地統計出數字來，這項發明使計算器的機械時代移轉到電器化時代，電腦技術也從此開始萌芽了<br /><img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/hollerit.jpg"><br />何樂禮的打孔卡片處理機<br />　<br />&nbsp;（二）電腦時代<br /><img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/Q_mark3.gif"><br />第一部電腦長什麼樣子呢？他是用什麼東西做的啊<br /><br />第一代電腦西元1940年~1958年<br />　　第二次世界大戰期間，美國軍方要求賓州大學莫奇來(Mauchly）博士和他的學生愛克特（Eckert）設計以真空管取代繼電器的&quot;電子化&quot;電腦ENIAC，目的是用來計算砲彈彈道。這部機器使用了18800個真空管，長50英呎，寬30英呎，佔地1500平方英呎，重達30噸（大約是一間半的教室大，六隻大象重）。它的計算速度快，大約一秒鐘可以做300多個乘法運算。然而，這部龐然大物所產生的熱量造成嚴重的冷卻問題，同時消耗大量電力。<br />　　另外，真空管的損耗率相當高，幾乎每15分鐘就可能燒掉一支真空管，操作人員須花15分鐘以上的時間才能找出壞掉的管子，使用上極不方便。<br /><img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/eniac.jpg">&nbsp;<br /><br />全世界第一部電腦－ENIAC<br />　<img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/tube.jpg">&nbsp;<br />第一代電腦使用的電子原件：<br />真空管<br />第二代電腦西元1959年~1963年<br />　　西元1948年美國貝爾實驗室的科學家J.Bardeen、H.&nbsp;W.&nbsp;Brattain和W.&nbsp;Shockley共同發展出電晶體，這項發明給一般的電子應用帶來極大的變革，尤其是電腦。它使電腦的體積更小，重量更輕，省電，故障率降低，計算能力更快。由貝爾實驗室製造的第二代電腦TX-0，便是用了800個電晶體所製造出來的。由於體積大幅縮小，重量輕，使得電腦的應用範圍由軍事用途擴大到政府機關行政用途。<br />　　這時期高階程式語言也發展出來了，程式師只要將注意力集中在解決問題上，不再需要自己去應付機器所有的細節，對未來的資訊工業發展，有重要的影響。<br /><img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/tx0.jpg">&nbsp;<br />用電晶體製造的TX-0<br /><img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/elec.jpg">&nbsp;<br />第二代電腦主要電子原件：<br />電晶體（放在一塊錢上)<br />第三代電腦西元1965年~1970年<br />　　西元1964年，美國<a href="http://&nbsp;href=http://www.ibm.com.tw/<br />IBM公司" target=_blank>&nbsp;href=http://www.ibm.com.tw/<br />IBM公司</a>用積體電路設計成功的IBM&nbsp;SYSTEM-360型電腦問世後，開啟了第三代電腦的序幕。西元1959年，德州儀器和Fairchild半導體公司共同推出積體電路（Intergrated&nbsp;Circuit,&nbsp;IC）。它由矽作成，是一種能傳導電流的晶體，一片比八分之一英吋還小的晶片上，包含了幾百個電子原件，構成一個完整的電子電路。一個一公分平方的晶片就可以存放相當於一份報紙的字數，而且計算速度幾乎快到以十億分之一秒為單位。另外，使用三千三百萬個小時後，才可能發生故障，因此耗用能源少，價格更為低廉。<br />　　同時，多元語言程式廣為應用，打字機式操作的遙控作業逐漸普遍，促進了預先定位和信用確認範疇的消費者服務業之繁榮。[<br />]<img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/ibm360.jpg">&nbsp;<br />IBM&nbsp;SYSTEM&nbsp;360<br />　<img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/ic.jpg">&nbsp;<br />　第三代電腦主要電子原件：<br />　積體電路（IC)<br />　第四代電腦西元1971年~????<br />　　西元1975年，超大型積體電路（VLSI）被完成，一片積體電路晶片可裝進上萬個電子原件，體積比第一代電腦小了數百倍，計算速度卻快了千倍以上。它促進了設計電子電路、資料通訊、計算機軟硬體和輸入／輸出裝置的長遠進步。這種晶片製造的電腦，就是近代風行的個人電腦（PC,&nbsp;Personal&nbsp;Computer）。<br />　　延續超大型積體電路而發展的微處理機（一片晶片上的通用處理機），體積小，能力強大而價格低廉，更可實際應用於家庭和商業利用於每一種機器上，如：微波爐、冷氣機、音響、電視、洗衣機等等。無庸置疑，電腦將是日常生活中不可或缺的一環。<br /><img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/pc.jpg">&nbsp;<br />第四代電腦－個人電腦（微電腦)<br /><img src="http://content.edu.tw/primary/info_edu/tp_tt/content/bcc/image/vlsi.jpg">&nbsp;<br />　第四代電腦主要電子原件：<br />　超大型積體電路（VLSI)<br />　　到目前為止，個人電腦一直扮演時代進步的重要工具，在這個時代，資訊工業正處於快速成長階段，進步之快讓人無法喘息，微處理機（CPU）的處理速度與日俱增，由美國英代爾公司（INTEL&nbsp;Corp.）所研發的電腦晶片，從1989年到1998年短短的十年內，將CPU只有8MHz的處理速度，發展到目前的300MHz以上，以往複雜的立體動畫浮點運算，原本要花二十幾天的計算時間，現在只要一分半鐘，甚至更快的速度便可完成，您可以想像的到嗎？<br />下表整理出電腦時代的重要發展：代主要電子原件特性帶給人類的貢獻<br />第一代真空管代表電腦是ENIAC。體積和重量龐大，耗電又容易發熱。提供軍事上的用途。如：計算砲彈的彈道，導航計算等。R][TD]第二代電晶體代表電腦是TX-0。體積比ENIAC小，重量也較輕、省電、速度快。政府機關行政用途。如：人口普查、統計會計資料等<br />第三代積體電路代表電腦是IBM-306電腦。體積比TX-0小，重量更輕，耗電量更少，售價更低。政府機關及商業上用途。如：預先定位，商業管理等。<br />第四代超大型積體電路代表電腦是個人電腦（PC）。各方面都比IBM-360更小、更快、省電。廣泛應用到日常生活中。如：微波爐、汽車、影印機等。<br />　<br /><br />

  

  

<br />就是造原子弹的那个电影<br />其中有一幕就是在清华的礼堂里面集体敲这个<br /><br />好像还有计算尺~~~

算盘起源于中亚地区，是通过所谓“丝绸之路”传到中土的。

其故事很有意思，近于传奇。不过美国人在其中作用很小，倒是波兰数学家和英国数学家起了很大作用。有时间我整理一下贴出来。性急的朋友可到www.oursci.org下载。

  

惊叹于这段话:数据的输入就是预置齿轮的初始位置并根据算式配置传动比和传动关系，然后转动摇把带动齿轮旋转，经过特定圈数后计算结果就出来了，数值齿轮转过的角度或者丝杠带动的数值游标的移动距离就是计算结果!<br /><br />需要怎样的机械加工工艺啊.各种零件及它们之间的配合需要用&quot;道&quot;(0.01mm)来计算吧?还有材料,使用时间长了稍微有点变形都不能有吧?<br /><br />我惊叹的不是它的设计思维巧妙,而是佩服他们的工艺,能够做出实物来!要求这么精密的机械产品,恐怕也只有德国或日本人能量产.

这个东西的产生，在瓦特发明蒸汽机之前，当时的加工工艺水平可想而知。瓦特当年的蒸汽机，汽缸与活塞之间可以滑过一枚银币。<br />可见加工工艺并不是决定性因素，想出这个东西的头脑远高于做出这个东西的手。<br />故宫里现存两台这种手摇计算机，据说是清朝末年外国使节送的。已经考证出：手摇计算机在康熙朝已传入中国。<br />这种手摇计算机实际不能称计算机，只能称计算器：没有程序。而真正可以称为计算机的，并不是德国也不是日本造出来的，而是英国人巴贝奇首先造成的。时间在瓦特发明蒸汽机之后不久，那个时候，日本还要五十年才开始明治维新，而德国根本就不存在。<br />刚好模拟技术版面有篇帖子，声称画电路板代表硬件工程师的水平，实在是误解。

没想到纺织厂用的提花机还和计算机有关，那东西现在都还在用

机械计算，比如一个2位10进制的乘法，怎么算？是要换算成二进制&nbsp;移位加法？

记得上中学时，我们数学课上还专门讲解过计算尺的原理和用法，课本里就夹着一页纸，自己剪开了就成为一个简易计算尺，它是使用了对数原理完成乘除法运算的。

  

如果楼主贴的机器与工业革命前的机器基本是一回事，那确实依靠的是结构而不是精度。<br />不过很难想象。

两位前辈知识储备十分深厚.<br /><br />晚辈佩服.&nbsp;

  

  

很有意思。<br />

后来是用计算器，学习机，XT，286，486，586..P2.4G