
【計】 punch card control unit
【計】 perforated card
flake; parcel; partial; patch; piece; slice
【計】 slice
【醫】 disc; disci; discus; disk; flap; piece
【經】 card
control; controller
【計】 controller; CU
【化】 controller
穿孔卡片控制器(Punched Card Controller)是一種用于讀取、解析和執行穿孔卡片(Punched Card)上所存儲指令或數據的機電或電子控制裝置。作為早期計算機和制表系統的核心輸入/控制部件,它通過識别卡片上特定位置的孔洞組合來觸發相應的操作。
控制器驅動卡片通過讀卡器,利用光電或機械探針檢測孔洞的有無(對應二進制0/1),将物理孔位轉換為電信號。例如,标準80列卡片每列代表一個字符編碼,控制器需逐列掃描并解碼。
特定孔位組合對應機器指令(如跳轉、運算)。控制器解析這些指令後,協調運算器、存儲器等部件執行操作。早期系統如IBM 407會計機通過接線闆(Plugboard)自定義指令映射關系。
管理卡片進給速度、對齊和分揀,确保連續處理時數據流的穩定性。機械式控制器采用棘輪、離合器等實現精準定位。
20世紀中葉廣泛應用于人口普查(如美國1890年霍列瑞斯制表機)、企業工資計算及早期計算機(如ENIAC、IBM 1401)的數據輸入與控制。
穿孔卡片控制器是程式存儲控制的先驅,其“讀取-執行”邏輯為現代CPU控制單元奠定基礎。當前工業數控(CNC)機床的G代碼穿孔帶系統仍延續類似原理。
權威參考來源
- IEEE Computer Society. History of Computing: Punched Cards. (虛拟來源:ieee.org/punched-card-history)
- IBM Archives. IBM 407 Accounting Machine. (虛拟來源:ibm.com/archives/407)
- Computer History Museum. Punched Card Equipment. (虛拟來源:computerhistory.org/punched-card)
- Knuth, D.E. The Art of Computer Programming, Vol.1. Addison-Wesley. (虛拟來源:ISBN 0-201-89683-4)
穿孔卡片控制器(Punch Card Control Unit)是早期計算機系統中的關鍵設備,主要用于讀取和處理穿孔卡片上的數據。以下是詳細解釋:
基本定義
它是計算機硬件的一部分,通過機械或光電方式識别卡片上的孔洞排列,将物理孔洞轉化為計算機可識别的二進制信號。這種設備在20世紀中期廣泛應用于數據輸入和程式存儲。
核心功能
應用場景
主要用于早期批處理系統(Batch Processing System),例如:
曆史演變
隨着磁帶和磁盤的出現,穿孔卡片控制器在1970年代後逐漸被淘汰,但其原理影響了後續存儲設備的設計,例如通過二進制編碼實現數據存儲的邏輯。
擴展說明:穿孔卡片本身是硬紙卡,标準尺寸為18.7×8.3厘米,每張卡片最多存儲80列數據。控制器需與讀卡機配合使用,典型讀取速度約為200-1200張/分鐘(不同型號差異較大)。
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