Колесо Лейбница или шаговый барабан — цилиндр с набором зубьев увеличивающейся длины, которые затем входят в зацепление со счётным колесом. Использовалось в механических вычислительных устройствах типа арифмометров . Изобретённое Готфридом Лейбницем в 1673 году, оно использовалось три столетия до появления электронных калькуляторов в середине — конце 1960-х годов.

Лейбниц построил арифмометр , основанный на этой разработке, в 1694 году . Колесо Лейбница сделало известным Шарля Тома де Кольмара , который использовал его, спустя полтора века после изобретения Лейбницем, в своём первом массово производимом арифмометре . Оно также использовалось в популярном карманном арифмометре Curta , выпускавшимся в 1948—1970 годах.

Концепция

Колесо Лейбница является генератором заданного переключателем числа импульсов (от 0 до 9) за один оборот колеса, которые поступают на счётное колесо счётчика , являющегося накапливающим сумматором . За первый оборот в счётчик поступает количество импульсов, равное первому слагаемому, за второй — второму слагаемому и т. д. Счётчик считает все поступившие в него импульсы, то есть производит суммирование всех слагаемых. При переполнении разряда на следующий разряд через колесо переноса поступает единица переноса. Для вычитания колесо Лейбница нужно повернуть в обратном направлении.

Теоретически, колесо Лейбница может работать в любой системе счисления , для работы в двоичной системе счисления на цилиндре должен быть один зуб, для работы в троичной системе счисления на цилиндре должно быть два зуба, для работы в n -ичной системе счисления на цилиндре должно быть n − 1 зубьев.

Примечания

Литература