2.5 能做四则运算的机器
前边我们一直在使用加法机做加法,有些人觉得,只做加法的话,功能太简单了。于是,如图2-8所示,他们改进了这个机器,为它增加了减法、乘法和除法功能。现在,我们称之为四则运算电路。
图2-8 四则运算电路
在这个四则运算电路的下边,有几个按键开关。这几个按键开关用来控制运算器内部的操作,下面我们分别进行说明。
如果按一下“预置”开关,那么,将执行锁存操作,左侧这排开关生成的二进制数被锁存到寄存器R。
如果按一下开关“加”,那么,它所指定的操作是用寄存器R里原有的数字和左侧这排开关生成的数字相加,相加的结果位于寄存器R。
如果按一下开关“减”,那么,它所指定的操作是用寄存器R里原有的数字和左侧这排开关所生成的数字相减,相减的结果位于寄存器R。
如果按一下开关“乘”,那么,它所指定的操作是用寄存器R里原有的数字和左侧这排开关所生成的数字相乘,相乘的结果位于寄存器R。
如果按一下开关“除”,那么,它所指定的操作是用寄存器R里原有的数字和左侧这排开关生成的数字相除,相除的商位于寄存器R。
当然,你会觉得功能还是太少。但是你要知道,绝大多数问题都可以归结为基本的加减乘除运算。比如,3的2次方,可以用3乘以3来完成。其他数学问题也是如此。
这个机器用起来还是很方便的,可以做连续的加减乘除运算。这里有一个实际应用的例子,先给出或者说预置一个数字7,再加8,得到15,然后乘以3,得到结果45,最后除以5,得到9。
首先,我们先拨动左边的开关准备好第一个数字7,然后按一下“预置”按钮,将这个数字保存到寄存器R。
接着,再拨动左侧的开关,准备好另一个数字8,按一下“加”按钮,则寄存器中原有的数字7和左边的数字8相加,相加的结果15依然保存在寄存器R中。
接着,再拨动左侧的开关,准备好另一个数字3,按一下“乘”按钮,则寄存器中原来的数字15和左边的数字3相乘,相乘的结果是45,依然保存在寄存器R中。
最后,再拨动左侧的开关,准备好数字5,按一下“除”按钮,则寄存器中原来的数字45和左边的数字5相除,相除的结果9依然保存在寄存器R中。
寄存器的作用是参与运算,并临时保存运算结果。但是,如果只有一个寄存器,那么,在进行一些复杂的运算时,肯定是不够用的。比如这一道带括号的计算题:
(207+9)÷(56-48)
它很简单,但又有点复杂,因为我们必须先计算207+9和56-48的结果,再将这两个计算结果相除。我们来试试看。
首先拨动左侧的开关以生成数字207,然后按一下“预置”按钮,将207锁存到寄存器R中。接着,我们再拨动左侧的开关,生成数字9,然后按一下“加”按钮,这将把寄存器R里的数字207和左侧输入的数字9相加,相加的结果216依然保存在寄存器R中。
现在的问题是,寄存器R被用来保存上一个计算结果,无法再用来计算56减去48。在这种情况下,我们只能把相加的结果216用脑子或者笔记下来,腾出寄存器R,用来计算56减48。
拨动左侧的开关以生成数字56,再按一下“预置”按钮,将56锁存到寄存器R中。接着,我们再拨动左侧的开关,生成数字48,然后按一下“减”按钮,这将把寄存器R里的数字56和左侧的数字48相减,相减的结果8依然保存在寄存器R中。现在,用笔或者你的脑子把结果8记下来。
最后是把前面已经得到的两个中间结果216和8相除。拨动左侧的开关以生成数字216,再按一下“预置”按钮,将216锁存到寄存器R中。接着,我们再拨动左侧的开关,生成数字8,然后按一下“除”按钮,这将把寄存器R里的数字216和左侧的数字8相除,相除的结果27依然保存在寄存器R中。