Перфокарта

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене

Перфокартата (или „карта на Холерит“) е носител на информация при машинна обработка на данни. Направена от твърд картон, перфокартата съхранява информация, кодирана чрез наличието или отсъствието на отвори на предварително определени места на картата. Перфокартите са основни средства за подаване на данни и инструкции в машини в течение на първата половина на 20 век в офис машините и по-късно при първото поколение компютри. Те са важна част от периферията, особено за вход-изход на данни, до късно през 1970-те г., но след това излизат от употреба, с изключение на отделни все още работещи стари системи за специализирани приложения.

Карта, използвана да въвежда програми и данни в мейнфрейм компютрите на IBM през 1970-те г.

История[редактиране | редактиране на кода]

Перфорирана музикална партитура за латерна

Перфокартата се е появила много преди компютрите. Още през 1725 г. Базил Бушон използва кръг от перфорирана хартия в тъкачна машина, за да определи десена на плата. През 1726 г. неговият съратник Жан-Батист Фалкон подобрява тази системата, като въвежда перфорирани хартиени карти, прикрепени една за друга, като по този начин улеснява бързата промяна на програмата. Станът на Бушон-Фалкон е полу-автоматичен и налага ръчно зареждане на програмата. Жозеф Жакард на свой ред използва перфокарти през 1801 г., за да контролира своите по-автоматични станове на Жакард, които стават изключително успешни.

Подобни карти са се използвали като метод за въвеждане на данни в сметачните машини от началото на 19-ти век. Версията на Херман Холерит, патентована на 8 юни, 1887 и използвана в механичните табулиращи машини (на английски: mechanical tabulating machines) през 1890 от Бюрото за преброяване на населението на САЩ, била парче картон с размери 90 на 215 милиметра, и с кръгли дупки. Със същите размери като доларовата банкнота от същото време, така че шкафовете за съхранение на пари можели да се използват и за съхранение на перфокарти. Отначало различните системи използват перфокарти с различен дизайн. Около 1928 перфокартите и използващите ги машини се стандартизират до точни размери: 7 3/8 инча на 3 1/4 инча (187.325 на 82.55 мм), според слуховете също като на банкнотите с голям формат, използвани в САЩ до 1929, но някои източници характеризират това твърдение като мит. Перфокартните машини са няколко вида – за четене, за сумиране (табулатор) и за сортиране. Перфокартните електро-механични машини са известни и под името сметачно-аналитични или статистически машини, но най-разпространеното им наименование е табулаторни машини[1].

За да развие бизнеса си и да избегне цикличността на поръчките за машини от страна на Бюрото, Холерит основал Tabulating Machine Company (1896) която била купена от Томас Уотсън – основател на IBM през 1914. IBM произвеждала и рекламирала широк асортимент от бизнес машини и добавила оборудването на Холерит към производството си. В крайна сметка възприетият от IBM 80-колонен формат на перфокартите с правоъгълни отвори спечелил съревнованието с формата на UNIVAC от 45 колони и кръгли отвори.

Как функционира[редактиране | редактиране на кода]

Перфораторът за копиране, като този на IBM, може да направи точно копие на колода перфокарти.

Всъщност е много просто: На парче картон на определени позиции или има дупка или няма. Всяка позиция представлява един бит от двоичната система. Всяка колона от картата съдържа множество такива позиции (повече от един бит).

Форматът на ИБМ, който става и стандарт, съдържа 80 колонни от по 12 позиции всяка, представляващи 80 знака. В началото се кодират само цифри с една дупка на колона (цифра[0 – 9]). След това е въведено и кодиране за главните букви и специални знаци. Колона с 2 дупки (зона [12,11,0] + цифра [1 – 9]) представлява буква, а с 3 дупки (зона [12,11,0] + цифра [1 – 7] + 8) – специален знак. Въвеждането на EBCDIC през 1964 позволява колони с до 6 дупки (зони [12,11,0,8,9] + цифра [1 – 7]). Перфокартите са 7 и 3/8 инча дълги, 3 1/4 инча високи и 0,007 инча дебели, като горният десен ъгъл е отрязан косо [2].

Устройство за ръчно перфориране

Данните се въвеждат на машина наречена перфоратор, приличаща на голяма и шумна пишеща машина. Често текстът се отпечатва в горната част на картата, което позволява и на хората да го четат. Това става на машина, наречена преводач (interpreter). По-новите модели перфоратори могат също да го правят. Данни от повече знаци, например думи или по-големи номера, се набират в съседни колони наречени полета. За приложения, изискващи точност, практиката е не един, а двама оператора да въвеждат данните, като вторият използва (верификатор) вместо (перфоратор). Проверените карти се маркират със закръглен прорез от десния край. Тези, които не преминават проверката, се заменят от оператора. По онова време има голямо търсене на оператори, предимно жени, които да работят на пълен работен ден на перфоратор и верификатор.

Въведено е специално електро-механично оборудване (наречено unit record equipment) за перфориране, сортиране, броене (сумиране) и отпечатване на карти. Тези машини позволяват изпълнението на сложни задачи по обработката на данни много преди компютрите да бъдат изобретени. Четците на карти използват електрически (от типа метална четка) или (по-късно) оптически сензори за детектиране на кои позиции на картата има дупка. Те имат високоскоростни механични подавачи, за да могат да обработят около хиляда карти за една минута. Обработката се извършва от електро-механични броячи и релета. Тези машини биват програмирани чрез „patch“ панели.

Други формати[редактиране | редактиране на кода]

По различно време били изпробвани и други схеми на кодиране, големина на картата и тип на дупката. Например картите „Mark sense“ имали напечатани овали, така че хората да могат да ги задраскват с молив. След това прецизни перфоратори регистрирали отметките и пробивали съответната информация върху картата. Имало също и „иглени“ карти – при тях дупките били предварително перфорирани, за да се улесни ръчното им продупчване, дупка по дупка, с помощта на устройство, наподобяващо тъпа игла и напръстник, поставен от другата страна. В началото на 70-те, IBM въвела нов, по-малък картов формат с кръгла дупка и 96 колони с въвеждането на компютъра IBM System 3.

Използването на перфокарти намаляло в средата и към края на 70-те с появяването на приемливи като цена дискови запаметяващи устройства и интерактивни терминали. Те вече давали възможност на потребителите директно да пишат и редактират командите и да работят с компютъра без да се налага междинната стъпка по перфорирането. Въпреки това перфокартите са оставили своята следа например при някои конвенции и файлови формати като например ширината на текста на терминалите от 80 колони. Много програми все още работят при тази конвенция, макар че и това отшумява с навлизането на графичния интерфейс с шрифтове с променлива ширина.

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Бончев, Николай. Джон Атанасов. София, Университетско издателство „Климент Охридски“, 1990. с. 82.
  2. Condensed Computer Encyclopedia, 1969, pages 401 – 403

Външни препратки[редактиране | редактиране на кода]