Развитие электронных калькуляторов прошло значительный путь за несколько лет после их первого появления, и со временем они стали широко признанными устройствами. Основные функции электронного калькулятора включают получение данных от небольшой клавиатуры, выполнение требуемых арифметических операций и отображение результатов на светодиодном цифровом дисплее. Программное обеспечение калькулятора хранится в постоянной памяти (ПЗУ), а вводимые пользователем данные временно сохраняются в оперативной памяти (ОЗУ).
Ключевые требования к кристаллу ЦП калькулятора включают:
1. Простой интерфейс с клавиатурой и светодиодным дисплеем.
2. Обработка десятичных цифр с использованием 4-битных групп для представления каждой цифры.
3. Возможность выполнения предустановленных программ из ПЗУ и сохранения данных в ОЗУ.
4. Расширяемость функций, позволяющая легко добавлять новые функции, такие как проценты, квадратные корни и тригонометрические функции.
5. Гибкость применения для использования в различных задачах, от инженерных и деловых расчетов до программирования.
6. Низкая стоимость, малые размеры и низкое энергопотребление, делающие калькулятор портативным и доступным.
БИС ЦП калькулятора могут иметь ограниченную скорость и объем памяти, так как пользователь калькулятора имеет сравнительно медленную реакцию и в памяти необходимо хранить лишь несколько чисел. Калькуляторные БИС, созданные с использованием МОП-технологии, доступны, компактны, энергоэффективны, способны обрабатывать десятичные цифры и выполнять стандартные вычисления, и они были специально разработаны для взаимодействия с клавиатурой и светодиодным дисплеем. С их помощью были произведены миллионы калькуляторов по очень низкой цене за единицу.
Однако калькуляторные БИС имеют ограниченную гибкость в применении. Производитель калькуляторов не может легко добавить новые функции или подключить дополнительные периферийные устройства, такие как печатающее устройство или графопостроитель. Такие БИС идеально подходят для простых вычислительных устройств, но для более сложных приложений требуются более универсальные решения.
Первый микропроцессор, Intel 4004, был разработан именно как такое гибкое решение для калькулятора. Он отличается от предшественников тем, что позволяет пользователю программировать его для выполнения дополнительных функций и работы с разнообразными периферийными устройствами. При этом он сохраняет ключевые характеристики калькуляторных БИС, такие как обработка 4-битных данных и выполнение арифметических операций над десятичными числами. Тем не менее, Intel 4004 уже является полноценным микропроцессором, так как позволяет производителю системы программировать его для новых функций, обеспечивая широкий спектр применений одной и той же микросхемы.