專利名稱：不需加減運算鍵的電子本位算盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍵位排列類似算盤、特別優(yōu)化了累加運算的電子計算器中，進行加(減)運算的方法。
●背景傳統(tǒng)算盤很適合于一般財會出納等工作中的主要運算---統(tǒng)計總和(也即做連加)，“輸入”過程也即進行運算的過程，輸入完了結(jié)果也就出來了；且對于數(shù)據(jù)中的“0”，可跳過不管，不需做任何動作；且萬千百十個各位在算盤上打的位置，與自左向右書寫的位置是一致的，很直觀。但是遇到要進位(或借位)時，尤其是要連續(xù)進位時，珠算還是較麻煩較費腦力的，且需背口訣，需專門訓(xùn)練，才能有效率地使用。
傳統(tǒng)珠算在發(fā)生進位或發(fā)生上珠下珠都要同向地動(如三下五去二，其“下五”和“去二”就是同向下動)時，所造成增加的工作量用概率論進行簡單的分析計算得出，一位數(shù)字的加法所需撥珠次數(shù)的數(shù)學(xué)期望是1.53(這還不考慮連續(xù)進位，進位時又要撥上珠等因素)。
而計算器不需人考慮進位，不太費腦力，也不需專門培訓(xùn)，但用于大量做加法并不合適(所以財會出納等工作人員還是偏愛算盤，即使在已實現(xiàn)電算化的銀行，也常見有人在使算盤)，這主要是因為計算器的一些缺點(1)每加上一筆數(shù)須敲一運算鍵(+、M+或回車鍵---用計算機時)，假設(shè)平均每筆數(shù)據(jù)長為四位，則增加25％的工作量；(2)對數(shù)據(jù)中的“0”(尤其是一串“0”)，一個也不能省略，既增加相當(dāng)可觀的工作量(至少增加10％)，又易搞錯，(3)把在空間上橫寫于票據(jù)的數(shù)據(jù)變成在時間上串行的輸入，既不直觀又易錯位。
中國專利CN-2052133U也是一種“電子算盤”，其鍵位排列也是類似于傳統(tǒng)算盤的，遇零不需敲任何鍵，但它要求一筆數(shù)據(jù)的末位為非零才好(這時不需敲運算鍵，敲完末位就進行運算了)，否則要敲一個“結(jié)束”鍵(實質(zhì)也即“運算”鍵)，才進行這筆數(shù)據(jù)的運算。這樣仍未完全擺脫每筆數(shù)據(jù)要一個運算鍵的老框框；且有時要“結(jié)束”，有時又不要，反倒得讓人惦記，容易搞錯。
雖然它有進行快速連乘或連除的優(yōu)點，但在“算盤”所涉及的應(yīng)用數(shù)學(xué)的場合，連乘或連除是很少用的。
●目的本發(fā)明的目的是提供一種加減運算的電子方法，以它為核心做出來的“電子本位算盤”這種電子計算器，能使財會出納等場合的大量連加運算中，對每筆數(shù)據(jù)都不需任何運算鍵，從而使它不僅比一般計算器快，而且比傳統(tǒng)算盤也快，且這種計算器的使用，無需象傳統(tǒng)算盤那樣要專門培訓(xùn)和費腦力。
●技術(shù)方案本發(fā)明之面板類似于傳統(tǒng)算盤，只是把每個撥珠改成一個按鍵(一般計算器或計算機的按鍵皆可)。每敲一位數(shù)字鍵，機器就算一次加法(反正電子線路的速度快，鍵一敲完瞬間就已算出結(jié)果)，并顯示出“到這一位數(shù)字為止”的累加結(jié)果，而不是等到一筆數(shù)據(jù)輸完后才算一次加法，這樣就省了運算鍵(實質(zhì)上等于每個數(shù)字鍵都兼有加減運算鍵的功能)。
●改進效果本發(fā)明所做出的產(chǎn)品，是在算盤的基礎(chǔ)上加上電子的功能，它兼有算盤和計算器的優(yōu)點，而又克服了兩者的缺點
比傳統(tǒng)算盤1、不需象算盤那樣考慮進位或借位，只操作本位，故名“本位算盤”。這使它進行一位數(shù)字的加法所需敲鍵次數(shù)的數(shù)學(xué)期望為0.9(注意到一位數(shù)字有0.1的可能性是0)。假若撥一次珠與敲一次鍵的時間相等，則本位算盤所用時間最多只有傳統(tǒng)算盤的58.8％(參看“背景”部分)。2、無需專門訓(xùn)練，無需口訣，不費腦力。3、它比傳統(tǒng)算盤計算時間幾乎減少一半，則同樣時間，本品可以算一遍再驗算一遍，加之無需口訣，不費腦力，所以準(zhǔn)確度也可提高。
比一般計算器1、不需用任何加減運算鍵或回車鍵或計算器中的M+、M-鍵就能加減一筆數(shù)據(jù)。設(shè)平均每筆賬為四位數(shù)字，則免增25％的工作量；2、對數(shù)據(jù)中的0全省略，比計算器至少減10％的工作量，且免搞錯(尤其對一串“0”)。實際上，采用本品算連加，已經(jīng)把敲鍵次數(shù)減少到極限了。3、萬千百十個各位在本品上的位置，與自左向右書寫的位置是一致的，很直觀。4、加一筆數(shù)據(jù)時，無論從高位加起還是從低位加起都一樣。甚至對一大批數(shù)據(jù)，還可這樣操作先將所有數(shù)據(jù)的萬位都加進去，再將所有的千位都加進去，再將所有的百位都加進去……；這對寫在紙上的長長一豎串按位排列整齊的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計是最合適的，效率可以更高，例如可以用尺比著千位，再手指找準(zhǔn)本產(chǎn)品上的千位，然后不用看鍵盤，快速盲打。
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本發(fā)明的計算器，其面板如圖1所示。其中(1)指示燈(可用發(fā)光二極管)。(2)功能與狀態(tài)鍵它們可控制本位算盤所處的狀態(tài)，并改變指示燈的亮與滅。(3)顯示窗顯示計算結(jié)果(可用液晶或數(shù)碼管做)。(4)中梁類似于傳統(tǒng)算盤中的橫梁，在這里就是一條畫在面板上的有色帶狀區(qū)域，上面標(biāo)有“個十百千萬”等字。(5)小黑點代表小數(shù)點。(6)數(shù)字鍵。
數(shù)字鍵十列左右(可據(jù)情況增減，這不是本專利申請保護的范圍)，每列代表一位(如個位、十位、百位等)。中梁中間小黑點(居于兩列數(shù)字鍵之間)代表小數(shù)點，只在算乘除法時有用，算加減法時可默認(rèn)任何位置為小數(shù)點。無論做何種運算，都不需敲0也不需敲小數(shù)點。
由于打算盤時，總是以食指和拇指同時撥上方代表5的珠子和下方代表1的珠子，因此，為了用慣傳統(tǒng)算盤的人能適應(yīng)本發(fā)明，也為了提高速度，它的電子線路中應(yīng)當(dāng)對中梁上方的數(shù)字鍵與下方的鍵分別掃描，使得一個上方鍵與一個下方鍵同時按下亦有效(當(dāng)然不同時按下也可)，即使同時按下也當(dāng)兩次敲鍵來處理例如+8，內(nèi)部可由+5+3運算得來，反正電子的速度比手快得多，多算一次加法耗時微不足道。
中梁下1至4鍵之所以按從上至下增大的順序排，是考慮打算盤時，若加上一個較小數(shù)(如1或6)，是撥較靠近中梁的珠子，若加上一個較大數(shù)(如4或9)是撥較遠離中梁的珠子。
●詳細(xì)實現(xiàn)方式下面結(jié)合實例來具體說明本發(fā)明。
四則運算的操作方法及其運算原理一、加法(尤連加)每敲一位數(shù)字鍵，機器就算一次加法(反正電子線路的速度快)，而不是等到一筆數(shù)據(jù)輸完后才算一次加法，這樣就省了運算鍵，這正是本產(chǎn)品的發(fā)明點。例如 537+900+266按鍵 內(nèi)部運算(“＝”前)及顯示(“＝”后)“清零”； + ＝0；+”指示燈亮百位的 5 0+500＝500十位的 3 500+30＝530個位的 5和2 530+5+2＝537百位的 5和4 537+400+500＝1437百位的 2 1437+200＝1637十位的 5和1 1637+50+10＝1697個位的 5和1 1697+1+5＝1703二、減法(尤連減)，注意做減法時，也得先置于“+”狀態(tài)，以便輸入被減數(shù)，然后置“-”狀態(tài)。例如709-25-67按鍵 內(nèi)部運算(“＝”前)及顯示(“＝”后)“清零”； + ＝0；“+”指示燈亮百位的 5和2 0+500+200＝700個位的 5和4 700+4+5＝709- ＝709；“+”指示滅，“-”指示亮十位的 2 709-20＝689個位的 5 689-5＝684十位的 5和1 684-10-50＝624個位的 5和2 624-5-2＝617三、統(tǒng)計(大量加法)中單個位敲錯鍵的改正某位敲錯一位數(shù)字時，不必整個推翻重來。如百位的2錯敲成了4，只需敲“-”，再敲4，即可“減掉剛才的錯誤”，再敲“+”，敲2即恢復(fù)。四、乘除法乘除法與一般計算器沒有大的區(qū)別，只是輸入數(shù)據(jù)時，也可省敲“0”和小數(shù)點。輸入被乘(除)數(shù)或乘(除)數(shù)時，可順便做點加減法。另外，先得置于“+”狀態(tài)。例如125÷(20+5)
按鍵 內(nèi)部運算(“＝”前)及顯示(“＝”后)“清零”；+＝0；“+”指示燈亮百位的 1 0+100＝100十位的 2 100+20＝120個位的 5 120+5＝125÷ “÷”指示燈亮，“+”指示燈仍亮十位的 2 125消失；0+20＝20個位的 5 20+5＝25＝ 25消失；125÷25＝5本發(fā)明的計算器還有一種“舒展型”即把中梁上方的數(shù)字鍵5擴展為5至9的五個鍵，這樣電路設(shè)計可簡單一些(不允許兩個鍵同時按下，不需對中梁上下的鍵分別掃瞄)，并且可能更適合于那些沒用慣算盤的人。但體積要增加。
本產(chǎn)品的電路部分，可以用單片機，對任何搞這方面開發(fā)的人都只是一道簡單的習(xí)題(當(dāng)然大量生產(chǎn)時也可用定做的芯片)。
權(quán)利要求
一種“電子本位算盤”中進行加或減運算的方法；該“電子本位算盤”的含義是一種電子計算器，其鍵位排列類似于傳統(tǒng)算盤的算珠排列，每顆算珠的位置一個數(shù)字鍵，并且自右向左，各個豎列的權(quán)值以十倍遞增(如百分位、十分位、個位、十位、百位、千位，依此類推)，并對應(yīng)于一筆數(shù)據(jù)的從低位到高位；申請保護的特征是上述“電子本位算盤”在加或減一筆數(shù)據(jù)時，將這筆數(shù)據(jù)分解成諸“位”數(shù)字來敲入，每敲“電子本位算盤”一位上的一個數(shù)字鍵，不需任何運算鍵，機器內(nèi)部就進行一次加或減法運算，也即將該數(shù)字加或減到總和或總差的該位上，并顯示“到該數(shù)字加或減完為止”的當(dāng)前結(jié)果，而不是象一般計算器那樣要把一筆數(shù)據(jù)都敲入完，再敲一個運算或回車鍵才運算。
全文摘要
不需加減運算鍵的電子本位算盤，是一種鍵位排列類似于算盤之算珠排列的電子計算器，主要用于財會出納等的大量累加(減)的快速運算。在加(減)一筆數(shù)據(jù)時，每敲入其一位數(shù)字(若為0不需敲)，機器內(nèi)部就進行一次加(減)法并顯示當(dāng)前結(jié)果(不需任何運算鍵)，而不象一般計算器那樣要把一筆數(shù)據(jù)都敲入完，再敲一個運算或回車鍵才運算，且其敲入每一位數(shù)字時，都只需操作該位本位，不需象傳統(tǒng)算盤那樣考慮進(借)位。
文檔編號G06F15/02GK1148213SQ95101068
公開日1997年4月23日 申請日期1995年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月3日
發(fā)明者劉大成 申請人:劉大成