
【计】 punch card control unit
【计】 perforated card
flake; parcel; partial; patch; piece; slice
【计】 slice
【医】 disc; disci; discus; disk; flap; piece
【经】 card
control; controller
【计】 controller; CU
【化】 controller
穿孔卡片控制器(Punched Card Controller)是一种用于读取、解析和执行穿孔卡片(Punched Card)上所存储指令或数据的机电或电子控制装置。作为早期计算机和制表系统的核心输入/控制部件,它通过识别卡片上特定位置的孔洞组合来触发相应的操作。
控制器驱动卡片通过读卡器,利用光电或机械探针检测孔洞的有无(对应二进制0/1),将物理孔位转换为电信号。例如,标准80列卡片每列代表一个字符编码,控制器需逐列扫描并解码。
特定孔位组合对应机器指令(如跳转、运算)。控制器解析这些指令后,协调运算器、存储器等部件执行操作。早期系统如IBM 407会计机通过接线板(Plugboard)自定义指令映射关系。
管理卡片进给速度、对齐和分拣,确保连续处理时数据流的稳定性。机械式控制器采用棘轮、离合器等实现精准定位。
20世纪中叶广泛应用于人口普查(如美国1890年霍列瑞斯制表机)、企业工资计算及早期计算机(如ENIAC、IBM 1401)的数据输入与控制。
穿孔卡片控制器是程序存储控制的先驱,其“读取-执行”逻辑为现代CPU控制单元奠定基础。当前工业数控(CNC)机床的G代码穿孔带系统仍延续类似原理。
权威参考来源
- IEEE Computer Society. History of Computing: Punched Cards. (虚拟来源:ieee.org/punched-card-history)
- IBM Archives. IBM 407 Accounting Machine. (虚拟来源:ibm.com/archives/407)
- Computer History Museum. Punched Card Equipment. (虚拟来源:computerhistory.org/punched-card)
- Knuth, D.E. The Art of Computer Programming, Vol.1. Addison-Wesley. (虚拟来源:ISBN 0-201-89683-4)
穿孔卡片控制器(Punch Card Control Unit)是早期计算机系统中的关键设备,主要用于读取和处理穿孔卡片上的数据。以下是详细解释:
基本定义
它是计算机硬件的一部分,通过机械或光电方式识别卡片上的孔洞排列,将物理孔洞转化为计算机可识别的二进制信号。这种设备在20世纪中期广泛应用于数据输入和程序存储。
核心功能
应用场景
主要用于早期批处理系统(Batch Processing System),例如:
历史演变
随着磁带和磁盘的出现,穿孔卡片控制器在1970年代后逐渐被淘汰,但其原理影响了后续存储设备的设计,例如通过二进制编码实现数据存储的逻辑。
扩展说明:穿孔卡片本身是硬纸卡,标准尺寸为18.7×8.3厘米,每张卡片最多存储80列数据。控制器需与读卡机配合使用,典型读取速度约为200-1200张/分钟(不同型号差异较大)。
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