Calculadora

Las calculadoras electrónicas contienen un teclado con botones para dígitos y operaciones aritméticas ; algunas incluso contienen botones "00" y "000" para facilitar la introducción de números grandes o pequeños . ^{[ 3 ]} La mayoría de las calculadoras básicas asignan solo un dígito u operación a cada botón; sin embargo, en calculadoras más específicas, un botón puede realizar múltiples funciones mediante combinaciones de teclas .

Las calculadoras suelen tener pantallas de cristal líquido (LCD) como salida en lugar de las pantallas de diodos emisores de luz (LED) y las pantallas fluorescentes de vacío (VFD) históricas; se proporcionan más detalles en la sección Mejoras técnicas .

Las cifras de gran tamaño se utilizan a menudo para mejorar la legibilidad; mientras que el separador decimal (generalmente un punto en lugar de una coma) se usa en lugar de o además de las fracciones comunes. También se pueden mostrar varios símbolos para comandos de funciones en la pantalla. Las fracciones como 1/3 se muestran como aproximaciones decimales, por ejemplo, redondeadas a 0,33333333. Además, algunas fracciones (como 1/7 , que es 0,14285714285714 ; con 14 cifras significativas ) pueden ser difíciles de reconocer en forma decimal ; como resultado , muchas calculadoras científicas pueden trabajar con fracciones comunes o números mixtos .

Las calculadoras también tienen la capacidad de guardar números en la memoria de la computadora . Las calculadoras básicas generalmente almacenan solo un número a la vez; los tipos más específicos pueden almacenar muchos números representados en variables . Por lo general, estas variables se denominan ans o ans(0). ^{[ 4 ]} Las variables también se pueden usar para construir fórmulas . Algunos modelos tienen la capacidad de ampliar la capacidad de memoria para almacenar más números; la dirección de memoria extendida se denomina índice de matriz .

Las calculadoras se alimentan mediante pilas , paneles solares o la red eléctrica (en los modelos antiguos), encendiéndose con un interruptor o botón. Algunos modelos ni siquiera tienen botón de apagado, pero ofrecen alguna forma de pausar la operación (por ejemplo, dejándolas inactivas por un momento, cubriendo la exposición de los paneles solares o cerrando la tapa ). Las calculadoras con manivela también eran comunes en los inicios de la informática.

Las siguientes teclas son comunes a la mayoría de las calculadoras de bolsillo. Si bien la disposición de los dígitos es estándar, la posición de las demás teclas varía según el modelo; la ilustración es un ejemplo.

La disposición de los dígitos en las calculadoras y otros teclados numéricos, con las teclas 7- - dos filas por encima de las teclas - - , proviene de las calculadoras y las cajas registradoras . Es notablemente diferente de la disposición de los teclados telefónicos de marcación por tonos , que tienen las teclas - - en la parte superior y las teclas - - en la tercera fila.89123123789

Una explicación básica sobre cómo se realizan los cálculos en una calculadora sencilla de cuatro funciones:

Para realizar el cálculo 25 + 9 , en la mayoría de las calculadoras se pulsan las teclas en la siguiente secuencia: .2 5 + 9 =

• Cuando se introduce, la unidad de escaneo del teclado lo detecta; el número 25 se codifica como dos dígitos BCD y se envía al registro X;2 5
• A continuación, cuando se pulsa la tecla, la instrucción de " suma " también se codifica y se envía al indicador o al registro de estado ;+
• El segundo número se codifica como BCD y se envía al registro X. Esto "desplaza" (empuja) el primer número al registro Y;9
• Cuando se presiona la tecla, un "mensaje" (señal) del registro de estado o de bandera le indica al procesador que la operación a realizar es " suma ";=
• Los números de los registros X e Y se cargan en la ALU dígito a dígito y el cálculo se lleva a cabo siguiendo las instrucciones de la memoria permanente o no volátil;
• La respuesta, 34, se guarda en el registro X. Desde allí, se convierte a código de siete segmentos y se muestra en el panel de visualización.

Otras funciones se suelen realizar mediante sumas o restas repetidas.

Las primeras herramientas conocidas utilizadas para ayudar en los cálculos aritméticos fueron: huesos (utilizados para contar elementos), guijarros y tableros de conteo , y el ábaco , que se sabe que fue utilizado por sumerios y egipcios antes del 2000  a. C. ^{[ 9 ]} Excepto por el mecanismo de Anticitera (un dispositivo astronómico "fuera de su tiempo" ), el desarrollo de herramientas de cálculo llegó cerca del comienzo del siglo XVII: el compás geométrico-militar (de Galileo ), los logaritmos y los huesos de Napier (de Napier ), y la regla de cálculo (de Edmund Gunter ). ^{[ 1 ]}

Durante el Renacimiento, Wilhelm Schickard inventó la calculadora mecánica en 1623, ^{[ 10 ]} y posteriormente Blaise Pascal en 1642. ^{[ 11 ]} Un dispositivo que, en ocasiones, se promocionó en exceso por su capacidad para realizar las cuatro operaciones aritméticas con mínima intervención humana. ^{[ 12 ]} La calculadora de Pascal podía sumar y restar dos números directamente y, por lo tanto, si se soportaba la monotonía, multiplicar y dividir por repetición. La máquina de Schickard, construida varias décadas antes, utilizaba un ingenioso conjunto de tablas de multiplicar mecanizadas para facilitar el proceso de multiplicación y división, con la sumadora como medio para completar esta operación. Existe un debate sobre si Pascal o Schickard deben ser reconocidos como los inventores de la máquina de calcular, debido a las diferencias (como los distintos objetivos) de ambos inventos. ^{[ 13 ]} A Schickard y Pascal les siguió Gottfried Leibniz, quien dedicó cuarenta años al diseño de una calculadora mecánica de cuatro operaciones, el compás escalonado , inventando en el proceso su rueda de Leibniz , pero que no logró diseñar una máquina completamente funcional. ^{[ 14 ]} También hubo cinco intentos fallidos de diseñar un reloj calculador en el siglo XVII. ^{[ 15 ]}

El siglo XVIII vio la llegada de algunas mejoras notables, primero por Poleni con el primer reloj calculador completamente funcional y máquina de cuatro operaciones, pero estas máquinas eran casi siempre únicas en su tipo . Luigi Torchi inventó la primera máquina de multiplicación directa en 1834: esta fue también la segunda máquina accionada por teclas en el mundo, después de la de James White (1822). ^{[ 16 ]} No fue hasta el siglo XIX y la Revolución Industrial que comenzaron a ocurrir desarrollos reales. Aunque existían máquinas capaces de realizar las cuatro funciones aritméticas antes del siglo XIX, el refinamiento de los procesos de fabricación y manufactura durante la víspera de la revolución industrial hizo posible la producción a gran escala de unidades más compactas y modernas. El aritmómetro , inventado en 1820 como una calculadora mecánica de cuatro operaciones, se lanzó a la producción en 1851 como una máquina de sumar y se convirtió en la primera unidad comercialmente exitosa; Cuarenta años después, en 1890, se habían vendido unos 2500 aritmómetros ^{[ 17 ]} más unos cientos más de dos fabricantes de clones de aritmómetros (Burkhardt, Alemania, 1878 y Layton, Reino Unido, 1883) y Felt y Tarrant, el único otro competidor en la producción comercial real, había vendido 100 comptómetros . ^{[ 18 ]}

No fue hasta 1902 cuando se desarrolló la interfaz de usuario con botones que conocemos hoy en día, con la introducción de la máquina sumadora Dalton, desarrollada por James L. Dalton en los Estados Unidos .

En 1921, Edith Clarke inventó la "calculadora Clarke", una calculadora gráfica sencilla para resolver ecuaciones de líneas que involucran funciones hiperbólicas. Esto permitió a los ingenieros eléctricos simplificar los cálculos de inductancia y capacitancia en líneas de transmisión de energía . ^{[ 19 ]}

La calculadora Curta se desarrolló en 1948 y, aunque costosa, se popularizó por su portabilidad. Este dispositivo portátil, puramente mecánico, permitía realizar sumas, restas, multiplicaciones y divisiones. A principios de la década de 1970, las calculadoras electrónicas de bolsillo pusieron fin a la fabricación de calculadoras mecánicas, si bien la Curta sigue siendo un objeto de colección muy apreciado.

Las primeras computadoras centrales , que inicialmente utilizaban tubos de vacío y posteriormente transistores en los circuitos lógicos, aparecieron en las décadas de 1940 y 1950. Los circuitos electrónicos desarrollados para computadoras también tuvieron aplicación en las calculadoras electrónicas.

La empresa Casio Computer Company, en Japón , lanzó en 1957 la calculadora Modelo 14-A , la primera calculadora totalmente eléctrica (relativamente) compacta del mundo. No utilizaba lógica electrónica, sino que se basaba en tecnología de relés y estaba integrada en un escritorio. La calculadora programable IBM 608, con panel de conexiones, fue el primer producto totalmente transistorizado de IBM, lanzado también en 1957. Se trataba de un sistema de consola, con entrada y salida mediante tarjetas perforadas, que sustituyó a la anterior y más grande IBM 603 , que utilizaba tubos de vacío .

En octubre de 1961, se anunció la primera calculadora de escritorio totalmente electrónica del mundo , la Bell Punch / Sumlock Comptometer ANITA ( A New Inspiration To Arithmetic / Accounting ) británica. ^{[ 20 ] [ 21 ]} Esta máquina utilizaba tubos de vacío , tubos de cátodo frío y Dekatrons en sus circuitos, con 12 tubos "Nixie" de cátodo frío para su pantalla. Se mostraron dos modelos , el Mk VII para Europa continental y el Mk VIII para Gran Bretaña y el resto del mundo, ambos con entrega a partir de principios de 1962. El Mk VII era un diseño ligeramente anterior con un modo de multiplicación más complicado, y pronto se descartó en favor del más sencillo Mark VIII. La ANITA tenía un teclado completo, similar al de las calculadoras mecánicas de la época, una característica que era única de ella y de la posterior Sharp CS-10A entre las calculadoras electrónicas. La ANITA pesaba aproximadamente 33 libras (15 kg) debido a su gran sistema de tubos. ^{[ 22 ]} Bell Punch había estado produciendo calculadoras mecánicas de tipo comptómetro con teclado bajo los nombres "Plus" y "Sumlock", y a mediados de la década de 1950 se percató de que el futuro de las calculadoras residía en la electrónica. Contrataron al joven graduado Norbert Kitz, quien había trabajado en el proyecto inicial de la computadora británica Pilot ACE , para dirigir el desarrollo. La ANITA se vendió bien, ya que era la única calculadora electrónica de escritorio disponible, además de ser silenciosa y rápida. 

La tecnología de tubos de la ANITA fue reemplazada en junio de 1963 por la Friden EC-130, fabricada en Estados Unidos. Esta calculadora tenía un diseño totalmente transistorizado, mostraba cuatro números de 13 dígitos en un tubo de rayos catódicos (CRT) de 13 cm (5 pulgadas) e introdujo la notación polaca inversa (RPN) en el mercado de las calculadoras a un precio de 2200 dólares, aproximadamente tres veces el costo de una calculadora electromecánica de la época. Al igual que Bell Punch, Friden era un fabricante de calculadoras mecánicas que había decidido que el futuro estaba en la electrónica. En 1964 se introdujeron más calculadoras electrónicas totalmente transistorizadas: Sharp presentó la CS-10A , que pesaba 25 kilogramos (55 lb) y costaba 500 000 yenes ( 4555,81 dólares ), e Industria Macchine Elettroniche de Italia presentó la IME 84, a la que se podían conectar varias unidades adicionales de teclado y pantalla para que varias personas pudieran usarla (aunque aparentemente no al mismo tiempo). La Victor 3900 fue la primera en usar circuitos integrados en lugar de transistores individuales , pero los problemas de producción retrasaron las ventas hasta 1966.  

Posteriormente, aparecieron varios modelos de calculadoras electrónicas de estos y otros fabricantes, como Canon , Mathatronics , Olivetti , SCM (Smith-Corona-Marchant), Sony , Toshiba y Wang . Las primeras calculadoras utilizaban cientos de transistores de germanio , más económicos que los de silicio , en múltiples placas de circuitos. Los tipos de pantalla empleados eran tubos de rayos catódicos (CRT), tubos Nixie de cátodo frío y lámparas de filamento . La tecnología de memoria se basaba generalmente en la memoria de línea de retardo o la memoria de núcleo magnético , aunque la Toshiba "Toscal" BC-1411 parece haber utilizado una forma primitiva de RAM dinámica construida con componentes discretos. Ya existía un interés por máquinas más pequeñas y con menor consumo energético.

La ELKA 6521 de Bulgaria , ^{[ 23 ] [ 24 ]} presentada en 1965, fue desarrollada por el Instituto Central de Tecnologías de Cálculo y fabricada en la fábrica Elektronika en Sofía . Su nombre deriva de EL ektronen KA lkulator , y pesaba alrededor de 8 kg (18 lb) . Es la primera calculadora del mundo que incluye la función de raíz cuadrada . Más tarde, ese mismo año, se lanzaron la ELKA 22 (con pantalla luminiscente) ^{[ 23 ] [ 25 ] [ 26 ]} y la ELKA 25, con impresora incorporada. Se desarrollaron varios otros modelos hasta que se lanzó el primer modelo de bolsillo, la ELKA 101 , en 1974. La escritura en ella era en alfabeto romano , y se exportó a países occidentales. ^{[ 23 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]}  

Calculadoras programables

Las primeras calculadoras programables de escritorio se fabricaron a mediados de la década de 1960. Entre ellas se encontraban la Mathatronics Mathatron (1964) y la Olivetti Programma 101 (finales de 1965), calculadoras electrónicas de estado sólido, de escritorio, con impresión, de punto flotante, entrada algebraica, programables y con programa almacenado. ^{[ 30 ] [ 31 ]} Ambas podían ser programadas por el usuario final e imprimían sus resultados. La Programma 101 tuvo una distribución mucho más amplia y contaba con la función adicional de almacenamiento de programas sin conexión mediante tarjetas magnéticas. ^{[ 31 ]}

Otra de las primeras calculadoras de escritorio programables (y quizás la primera japonesa) fue la Casio (AL-1000), fabricada en 1967. Contaba con una pantalla de tubos Nixie , electrónica de transistores y memoria de núcleo de ferrita. ^{[ 32 ]}

La calculadora programable Monroe Epic salió al mercado en 1967. Era una unidad de sobremesa grande con impresora y una torre lógica de pie integrada, que podía programarse para realizar muchas funciones similares a las de un ordenador. Sin embargo, la única instrucción de salto era un salto incondicional implícito (GOTO) al final de la pila de operaciones, que devolvía el programa a su instrucción inicial. Por lo tanto, no era posible incluir ninguna lógica de salto condicional (SI-ENTONCES-SINO). Durante esta época, la ausencia del salto condicional se utilizaba a veces para distinguir una calculadora programable de un ordenador.

La primera calculadora de sobremesa programable soviética, la ISKRA 123 , alimentada por la red eléctrica, se lanzó a principios de la década de 1970.

Las calculadoras electrónicas de mediados de la década de 1960 eran máquinas de escritorio grandes y pesadas debido al uso de cientos de transistores en varias placas de circuitos con un alto consumo de energía que requería una fuente de alimentación de CA. Se hicieron grandes esfuerzos para integrar la lógica necesaria para una calculadora en cada vez menos circuitos integrados (chips), y la electrónica de las calculadoras fue una de las líneas de vanguardia del desarrollo de semiconductores . Los fabricantes de semiconductores estadounidenses lideraron el mundo en el desarrollo de semiconductores de integración a gran escala (LSI), comprimiendo cada vez más funciones en circuitos integrados individuales. Esto dio lugar a alianzas entre fabricantes de calculadoras japoneses y empresas de semiconductores estadounidenses: Canon Inc. con Texas Instruments , Hayakawa Electric (más tarde renombrada Sharp Corporation ) con North-American Rockwell Microelectronics (más tarde renombrada Rockwell International ), Busicom con Mostek e Intel , y General Instrument con Sanyo .

Lanzada en 1947, la primera calculadora de bolsillo capaz de realizar las cuatro operaciones aritméticas básicas con precisión digital fue la Curta , un dispositivo mecánico accionado por una manivela, con un parecido asombroso a un molinillo de pimienta. ^{[ 33 ]} La pantalla era digital con once dígitos de precisión. En comparación, la regla de cálculo de diez pulgadas de la época utilizaba cálculos analógicos para aproximar las respuestas con solo cuatro dígitos de precisión. ^{[ 34 ]} La Curta siguió siendo la mejor calculadora de bolsillo disponible durante un cuarto de siglo. ^{[ 33 ]}

En 1970, ya se podía fabricar una calculadora utilizando solo unos pocos chips de bajo consumo energético, lo que permitió la creación de modelos portátiles alimentados por baterías recargables.La primera calculadora de mano fue un prototipo de 1967 llamado CalTech , cuyo desarrollo fue liderado por Jack Kilby en Texas Instruments en un proyecto de investigación para producir una calculadora portátil. Podía sumar, multiplicar, restar y dividir, y su dispositivo de salida era una cinta de papel. ^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]} Como resultado del proyecto "Cal-Tech", Texas Instruments obtuvo patentes maestras sobre calculadoras portátiles. ^{[ a ]}

Las primeras calculadoras portátiles de producción comercial aparecieron en Japón en 1970 y pronto se comercializaron en todo el mundo. Entre ellas se encontraban la Sanyo ICC-0081 "Mini Calculator", la Canon Pocketronic y la Sharp QT-8B "micro Compet". La Canon Pocketronic fue un desarrollo del proyecto "Caltech". No tenía pantalla tradicional; la salida numérica se mostraba en cinta de papel térmico.

Sharp se esforzó enormemente en reducir el tamaño y el consumo de energía, y en enero de 1971 presentó la Sharp EL-8 , también comercializada como Facit 1111, que era prácticamente una calculadora de bolsillo. Pesaba 721 gramos (1,59 libras), tenía una pantalla fluorescente de vacío , baterías recargables de níquel-cadmio y su precio inicial era de 395 dólares estadounidenses.

Sin embargo, los esfuerzos de desarrollo de circuitos integrados culminaron a principios de 1971 con la introducción de la primera "calculadora en un chip", la MK6010 de Mostek , ^{[ 43 ]} seguida por Texas Instruments más adelante ese mismo año. Aunque estas primeras calculadoras de mano eran muy costosas, estos avances en electrónica, junto con los desarrollos en la tecnología de pantallas (como la pantalla fluorescente de vacío , el LED y el LCD ), llevaron en pocos años a la existencia de la calculadora de bolsillo económica y accesible para todos.

En 1971, Pico Electronics ^{[ 44 ]} y General Instrument también presentaron su primera colaboración en circuitos integrados (CI), un CI de calculadora de un solo chip para la calculadora Monroe Royal Digital III. Pico fue una empresa derivada fundada por cinco ingenieros de diseño de GI cuya visión era crear CI de calculadora de un solo chip. Pico y GI lograron un éxito considerable en el floreciente mercado de las calculadoras portátiles.

La primera calculadora electrónica verdaderamente de bolsillo fue la Busicom LE-120A "HANDY", que se comercializó a principios de 1971. ^{[ 45 ]} Fabricada en Japón, esta fue también la primera calculadora en usar una pantalla LED, la primera calculadora de mano en usar un solo circuito integrado (entonces proclamado como una "calculadora en un chip"), el Mostek MK6010, y la primera calculadora electrónica en funcionar con baterías reemplazables. Usando cuatro pilas de tamaño AA, la LE-120A mide 4,9 por 2,8 por 0,9 pulgadas (124 mm × 71 mm × 23 mm) .     

La primera calculadora de bolsillo de fabricación europea, la DB 800 ^{[ 46 ] [ 47 ],} fue fabricada en mayo de 1971 por Digitron en Buje , Croacia (antigua Yugoslavia ) con cuatro funciones y una pantalla de ocho dígitos y caracteres especiales para un número negativo y una advertencia de que el cálculo tiene demasiados dígitos para mostrar.

La primera calculadora de bolsillo fabricada en Estados Unidos, la Bowmar 901B (conocida popularmente como " The Bowmar Brain "), con unas dimensiones de 132 mm × 76 mm × 38 mm (5,2 × 3,0 × 1,5 pulgadas ) , salió al mercado en otoño de 1971. Contaba con cuatro funciones y una pantalla LED roja de ocho dígitos, a un precio de 240 dólares estadounidenses . En agosto de 1972, la Sinclair Executive, de cuatro funciones, se convirtió en la primera calculadora de bolsillo ultradelgada, con unas dimensiones de 137,2 mm × 55,9 mm × 8,9 mm (5,4 × 2,2 × 0,35 pulgadas) y un peso de 71 gramos (2,5 onzas ) . Su precio de venta al público rondaba las 79 libras esterlinas ( 194 dólares estadounidenses en aquel entonces). A finales de la década, calculadoras similares tenían un precio inferior a 5 libras esterlinas ( 6,85 dólares ). Tras un desarrollo prolongado a lo largo de dos años, que incluyó una fallida colaboración con Texas Instruments, Eldorado Electrodata lanzó cinco calculadoras de bolsillo en 1972. Una de ellas, llamada Touch Magic, era "no más grande que un paquete de cigarrillos", según Administrative Management . ^{[ 48 ]}           

La primera calculadora de bolsillo fabricada en la Unión Soviética , la Elektronika B3-04 ^{[ 49 ],} fue desarrollada a finales de 1973 y vendida a principios de 1974.

Una de las primeras calculadoras de bajo costo fue la Sinclair Cambridge , lanzada en agosto de 1973. Su precio de venta al público era de 29,95 libras esterlinas ( 41,03 dólares ), o 5 libras esterlinas ( 6,85 dólares ) menos en forma de kit, y los modelos posteriores incluyeron algunas funciones científicas. Las calculadoras Sinclair tuvieron éxito porque eran mucho más baratas que la competencia; sin embargo, su diseño conllevaba cálculos lentos y menos precisos de funciones trascendentales (con una precisión máxima de tres decimales). ^{[ 50 ]}

Mientras tanto, Hewlett-Packard (HP) había estado desarrollando una calculadora de bolsillo. Lanzada a principios de 1972, se diferenciaba de las demás calculadoras de bolsillo básicas de cuatro funciones disponibles en ese momento, ya que fue la primera calculadora de bolsillo con funciones científicas que podían reemplazar una regla de cálculo . La HP-35 de $395 , junto con casi todas las calculadoras de ingeniería HP posteriores, utiliza la notación polaca inversa (RPN), también llamada notación postfija. Un cálculo como "8 más 5" se realiza, usando RPN, presionando 8, Enter↑, 5, y +; en lugar de la notación infija algebraica : 8, +, 5, =. Tenía 35 botones y estaba basada en el chip Mostek Mk6020.

La primera calculadora científica soviética de bolsillo, la "B3-18", se terminó de fabricar a finales de 1975.

En 1973, Texas Instruments (TI) presentó la SR-10 ( SR significa regla de cálculo ), una calculadora de bolsillo con entrada algebraica que utilizaba notación científica por 150 dólares. Poco después, la SR-11 incorporó una tecla para introducir pi (π). Al año siguiente, le siguió la SR-50 , que añadió funciones de logaritmo y trigonometría para competir con la HP-35, y en 1977 la línea TI-30, comercializada en masa y que aún se produce.

En 1978, surgió una nueva empresa, Calculated Industries , que se centró en mercados especializados. Su primera calculadora, la Loan Arranger ^{[ 51 ]} (1978), era una calculadora de bolsillo dirigida al sector inmobiliario con funciones preprogramadas para simplificar el cálculo de pagos y valores futuros. En 1985, CI lanzó una calculadora para el sector de la construcción llamada Construction Master ^{[ 52 ]} , que venía preprogramada con cálculos comunes de construcción (como ángulos, escaleras, cálculos de techos, pendiente, elevación, recorrido y conversiones de fracciones de pies a pulgadas). Esta sería la primera de una serie de calculadoras relacionadas con la construcción.

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  Calculadora de bolsillo Adler 81S con pantalla fluorescente de vacío (VFD) de mediados de la década de 1970.
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  La calculadora electrónica Casio CM-602 Mini ofrecía funciones básicas en la década de 1970.
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  La calculadora de bolsillo Sinclair Executive de 1972 .
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  La HP-35 , la primera calculadora científica de bolsillo del mundo, fabricada por Hewlett Packard en 1972.
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  La calculadora Canon Pocketronic imprime sus resultados utilizando cinta de papel (1971).

Calculadoras de bolsillo programables

La primera calculadora de bolsillo programable fue la HP-65 , en 1974; tenía una capacidad de 100 instrucciones y podía almacenar y recuperar programas con un lector de tarjetas magnéticas incorporado. Dos años después, la HP-25C introdujo la memoria continua , es decir, los programas y los datos se conservaban en la memoria CMOS incluso cuando el dispositivo estaba apagado. En 1979, HP lanzó la primera calculadora alfanumérica , programable y ampliable , la HP-41 C. Podía ampliarse con módulos de memoria de acceso aleatorio (RAM, para memoria) y memoria de solo lectura (ROM, para software), y periféricos como lectores de códigos de barras , unidades de microcasete y disquete , impresoras térmicas de rollo de papel e interfaces de comunicación diversas ( RS-232 , HP-IL , HP-IB ).

La primera calculadora programable soviética de bolsillo alimentada por pilas, la Elektronika B3-21 , se desarrolló a finales de 1976 y se lanzó a principios de 1977. ^{[ 53 ]} La sucesora de la B3-21, la Elektronika B3-34, no era compatible con la B3-21, aunque conservaba la notación polaca inversa (RPN). Por lo tanto, la B3-34 definió un nuevo conjunto de comandos, que posteriormente se utilizó en una serie de calculadoras soviéticas programables posteriores. A pesar de sus capacidades muy limitadas (98 bytes de memoria de instrucciones y unos 19 registros de pila y direccionables), se logró escribir todo tipo de programas para ellas, incluyendo juegos de aventuras y bibliotecas de funciones relacionadas con el cálculo para ingenieros. Se escribieron cientos, quizás miles, de programas para estas máquinas, desde software científico y empresarial práctico, que se utilizaba en oficinas y laboratorios reales, hasta divertidos juegos para niños. La calculadora Elektronika MK-52 (que utiliza el conjunto de comandos extendido B3-34 y cuenta con memoria EEPROM interna para almacenar programas e interfaz externa para tarjetas EEPROM y otros periféricos) se utilizó en el programa de naves espaciales soviéticas (para el vuelo de la Soyuz TM-7 ) como respaldo de la computadora de a bordo.

Esta serie de calculadoras también se caracterizó por una gran cantidad de características misteriosas y no documentadas, altamente contraintuitivas, algo similares a la " programación sintética " de la HP-41 estadounidense , que se explotaban aplicando operaciones aritméticas normales a mensajes de error, saltando a direcciones inexistentes y otros métodos. Varias publicaciones mensuales respetadas, incluida la revista de divulgación científica Nauka i Zhizn ( Наука и жизнь , Ciencia y Vida ), presentaban columnas especiales dedicadas a métodos de optimización para programadores de calculadoras y actualizaciones sobre características no documentadas para hackers, lo que se convirtió en toda una ciencia esotérica con muchas ramas, llamada " yeggogología " ("еггогология"). Los mensajes de error en esas calculadoras aparecen como la palabra rusa "YEGGOG" ("ЕГГОГ") que, como era de esperar, se traduce como "Error".

En Estados Unidos existía una cultura hacker similar que giraba en torno al HP-41 , que también destacaba por una gran cantidad de funciones no documentadas y era mucho más potente que el B3-34 .

Mejoras técnicas

Durante la década de 1970, la calculadora electrónica de mano experimentó un rápido desarrollo. Las pantallas LED rojas y fluorescentes de vacío azul/verde consumían mucha energía, y las calculadoras tenían una batería de corta duración (a menudo medida en horas, por lo que las baterías recargables de níquel-cadmio eran comunes) o eran grandes para poder usar baterías de mayor capacidad. A principios de la década de 1970, las pantallas de cristal líquido (LCD) estaban en sus inicios y existía una gran preocupación por su corta vida útil. Busicom presentó la calculadora Busicom LE-120A "HANDY" , la primera calculadora de bolsillo y la primera con pantalla LED, y anunció la Busicom LC con LCD. Sin embargo, hubo problemas con esta pantalla y la calculadora nunca salió a la venta. Las primeras calculadoras exitosas con pantallas LCD fueron fabricadas por Rockwell International y vendidas a partir de 1972 por otras compañías bajo nombres como: Dataking LC-800 , Harden DT/12 , Ibico 086 , Lloyds 40 , Lloyds 100 , Prismatic 500 (también conocida como P500 ) y Rapid Data Rapidman 1208LC . Las pantallas LCD eran una versión temprana que utilizaba el modo de dispersión dinámica (DSM), donde los números aparecían brillantes sobre un fondo oscuro. Para ofrecer una visualización de alto contraste, estos modelos iluminaban la pantalla LCD mediante una lámpara de filamento y una guía de luz de plástico sólido, lo que anulaba el bajo consumo de energía de la pantalla. Estos modelos parecen haber estado a la venta solo durante uno o dos años.

En 1972, Sharp Inc. lanzó una serie de calculadoras más exitosas que utilizaban una pantalla LCD DSM reflectante, la Sharp EL-805 , una calculadora de bolsillo delgada. Esta, junto con otros modelos similares, empleaba la tecnología Calculator On Substrate (COS) de Sharp. Una extensión de una placa de vidrio necesaria para la pantalla de cristal líquido se utilizaba como sustrato para montar los chips necesarios, basándose en una nueva tecnología híbrida. Es posible que la tecnología COS resultara demasiado costosa, ya que solo se utilizó en unos pocos modelos antes de que Sharp volviera a las placas de circuito impreso convencionales.

A mediados de la década de 1970 aparecieron las primeras calculadoras con pantallas LCD de efecto de campo y cristal líquido nemático trenzado (TN), que mostraban números oscuros sobre un fondo gris. Si bien las primeras solían tener un filtro amarillo para bloquear los dañinos rayos ultravioleta , la ventaja de las pantallas LCD radica en que son moduladores de luz pasivos que reflejan la luz, lo que reduce considerablemente el consumo energético en comparación con las pantallas emisoras de luz como los LED o las pantallas VFD. Esto propició la aparición de las primeras calculadoras del tamaño de una tarjeta de crédito, como la Casio Mini Card LC-78 de 1978, que podía funcionar durante meses con pilas de botón en condiciones normales de uso.

También se introdujeron mejoras en la electrónica interna de las calculadoras. Todas las funciones lógicas de una calculadora se habían integrado en los primeros circuitos integrados (CI) de "calculadora en un chip" en 1971, pero esta era tecnología de vanguardia en aquel momento, con bajos rendimientos y altos costos. Muchas calculadoras continuaron utilizando dos o más CI, especialmente las científicas y las programables, hasta finales de la década de 1970.

El consumo de energía de los circuitos integrados también se redujo, especialmente con la introducción de la tecnología CMOS . Los transistores de las celdas lógicas de los circuitos integrados CMOS, que aparecieron en la Sharp "EL-801" en 1972, solo consumían energía apreciable al cambiar de estado. Las pantallas LED y VFD a menudo requerían transistores o circuitos integrados de control adicionales, mientras que las pantallas LCD se adaptaban mejor al control directo del propio circuito integrado de la calculadora.

Este bajo consumo energético abrió la posibilidad de utilizar células solares como fuente de alimentación, algo que se hizo realidad alrededor de 1978 con calculadoras como la Royal Solar 1 , la Sharp EL-8026 y la Teal Photon .

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  Interior de una calculadora científica Casio fx-20 de mediados de la década de 1970, con pantalla VFD. El circuito integrado (CI) del procesador es de NEC (marcado como μPD978C). Componentes electrónicos discretos como condensadores y resistencias , junto con el CI, están montados en una placa de circuito impreso (PCB). Esta calculadora se alimenta mediante una batería.
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  El chip procesador (circuito integrado) dentro de una calculadora de bolsillo Sharp de la década de 1980, marcado SC6762 1•H. Una pantalla LCD se encuentra justo debajo del chip. Este era un diseño sin PCB. No se utilizan componentes discretos. El compartimento de la batería en la parte superior puede albergar dos pilas de botón .
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  Interior de una calculadora científica Casio de mediados de la década de 1990, donde se aprecian el chip procesador (cuadrado pequeño; parte superior central; izquierda), los contactos del teclado (derecha; con contactos coincidentes a la izquierda), la parte posterior de la pantalla LCD (arriba; marcada como 4L102E), el compartimento de la batería y otros componentes. El conjunto de la celda solar se encuentra debajo del chip.
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  Interior de una calculadora de bolsillo moderna ( alrededor del año 2000 ). Utiliza una pila de botón en combinación con una célula solar. El procesador es de tipo "Chip on Board" y está recubierto de resina epoxi oscura .

La primera calculadora con capacidad de cálculo simbólico fue la HP-28C , lanzada en 1987. Podía, por ejemplo, resolver ecuaciones cuadráticas simbólicamente. La primera calculadora gráfica fue la Casio fx-7000G, lanzada en 1985.

Los dos principales fabricantes, HP y TI, lanzaron calculadoras cada vez más sofisticadas durante las décadas de 1980 y 1990. A principios del nuevo milenio, la línea que separaba una calculadora gráfica de un ordenador de mano no siempre estaba clara, ya que algunas calculadoras muy avanzadas, como la TI-89 , la Voyage 200 y la HP-49G, podían diferenciar e integrar funciones , resolver ecuaciones diferenciales , ejecutar software de procesamiento de textos y PIM , y conectarse por cable o infrarrojos a otras calculadoras/ordenadores.

La calculadora financiera HP 12c aún se fabrica. Se lanzó en 1981 y se sigue produciendo con pocos cambios. La HP 12c utilizaba la notación polaca inversa para la introducción de datos. En 2003 se lanzaron varios modelos nuevos, incluyendo una versión mejorada de la HP 12c, la "HP 12c Platinum Edition", que incorporaba más memoria, más funciones integradas y la opción de introducción de datos algebraica.

Calculated Industries compitió con la HP 12c en los mercados hipotecario e inmobiliario diferenciando el etiquetado de las teclas; cambiando "I", "PV", "FV" por términos de etiquetado más sencillos como "Int", "Term", "Pmt", y no utilizando la notación polaca inversa . Sin embargo, las calculadoras más exitosas de CI fueron una línea de calculadoras para la construcción, que evolucionó y se expandió en la década de 1990 hasta la actualidad. Según Mark Bollman, ^{[ 54 ]} historiador de matemáticas y calculadoras y profesor asociado de matemáticas en Albion College, "la Construction Master es la primera de una larga y rentable línea de calculadoras para la construcción de CI" que los acompañó durante las décadas de 1980, 1990 y hasta la actualidad.

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