
【计】 perforating adder
bore a hole; perforate; stave
【计】 punched hole; punching
【医】 fenestration; perforate; perforation; tresis
adder; summator
【计】 A; adder; adding device; ADDR; AU; summer; summing unit
three input adder
穿孔加法器(Punched Card Adder)是早期机械计算设备中的关键组件,主要用于通过穿孔卡片实现数值存储与加法运算。其核心原理是通过物理卡片的孔洞位置编码二进制或十进制数据,再借助金属探针或光电传感器检测孔洞完成数值读取与累加。例如,IBM 401型穿孔卡片机(1933年)采用机电联动装置,将卡片孔位信息转化为电流信号驱动齿轮进位系统。
在技术实现上,穿孔加法器包含三个核心模块:卡片输入装置、寄存器累加器、机械传动结构。当穿孔卡片通过滚轮输入时,探针接触闭合对应电路,触发电磁铁驱动齿轮旋转。若某位数值超过基数(如十进制9),联动装置会通过棘轮机构向高位传递进位脉冲。这一设计直接影响现代计算机ALU(算术逻辑单元)的进位链结构发展。
历史文献显示,该技术演变分为两个阶段:1890年霍列瑞斯制表机采用纯机械进位,处理速度约50卡/分钟;而1944年哈佛Mark I改进为电磁继电器控制,运算效率提升至0.3秒/次加法。当前史密森学会档案馆仍保存有完整的UNIVAC 60行穿孔加法器原型机,其金属触点阵列可清晰展示并行加法电路布线逻辑。
权威参考资料:
“穿孔加法器”是一个结合了机械穿孔技术与数字电路的早期计算装置,其含义可从以下两方面解析:
加法器
指用于二进制数相加的数字电路装置,分为半加器(仅处理两个输入)和全加器(额外处理进位输入)。它是计算机算术逻辑单元的基础部件,负责执行加法运算。
穿孔
指通过物理打孔(如纸带、卡片)记录数据的技术。在早期计算机中,穿孔代表二进制信号(有孔为1,无孔为0),用于输入指令或数据。
“穿孔加法器”可能是早期机电计算机中的一种装置,其工作原理为:
该术语多见于早期计算机文献,现代数字电路已不再依赖物理穿孔技术,而是直接通过电子信号处理数据。如需具体技术细节,建议查阅计算机发展史或早期计算器设计资料。
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