Дырокол — это устройство для точного пробития отверстий в жестких бумажных карточках в определенных местах, определяемых нажатием клавиш человеком-оператором. Другие устройства, включенные сюда для той же функции, включают в себя дырокол-ганг, дырокол-пантограф и штамп. Этот термин также использовался для похожих машин, используемых людьми для переноса данных на перфоленты .
Для жаккардовых ткацких станков полученные перфокарты соединялись вместе, образуя бумажную ленту, называемую «цепочкой», содержащую программу , которая при считывании станком управляла его работой. [1]
Для машин Холлерита и других машин единичной записи полученные перфокарты содержали данные , которые должны были обрабатываться этими машинами. Для компьютеров, оснащенных устройством ввода-вывода с перфокартами , полученные перфокарты были либо данными, либо программами, управляющими работой компьютера.
Ранние перфораторы Холлерита были ручными устройствами. Более поздние перфораторы были электромеханическими устройствами, которые объединяли несколько функций в одном устройстве. Они часто напоминали небольшие столы с клавиатурами, похожими на те, что на пишущих машинках, и были оснащены загрузочными лотками для чистых карт и накопителями для перфокарт. Некоторые модели перфораторов могли печатать в верхней части столбца символ, представленный отверстием(ями), пробитым в этом столбце. Небольшие детали, пробитые перфоратором, попадали в коробку для чада [2] [ 3] или (в IBM ) коробку для чипов или ведро для бит .
Во многих приложениях обработки данных перфокарты проверялись путем ввода точно таких же данных во второй раз, проверяя, совпадают ли данные при втором вводе и перфорации (известно как двухпроходная проверка ). Был большой спрос на операторов перфораторов , обычно женщин, [4], которые работали полный рабочий день на перфораторах и верификаторах, часто в больших отделах перфораторов с десятками или сотнями других операторов, каждый из которых выполнял ввод данных .
В 1950-х годах Remington Rand представила UNITYPER , который позволял вводить данные непосредственно на магнитную ленту для систем UNIVAC . Впоследствии Mohawk Data Sciences выпустила усовершенствованный магнитный ленточный кодер в 1965 году, который был довольно успешно продан как замена перфоратора. Рост микропроцессоров и недорогих компьютерных терминалов привел к разработке дополнительных систем «ключ-на-ленту» и «ключ-на-диск» от более мелких компаний, таких как Inforex и Pertec . [5]
Перфораторы и перфокарты все еще широко использовались для ввода данных и программ в 1970-х годах, но быстро устарели из-за изменений в парадигме ввода и доступности недорогих компьютерных терминалов с ЭЛТ . Устранение этапа переноса перфокарт на ленту или диск (с дополнительным преимуществом экономии стоимости самих карт) позволило улучшить проверку и исправление в процессе ввода. Развитие видеодисплейных терминалов , интерактивных систем с разделением времени и, позднее, персональных компьютеров позволило тем, кто создавал данные или программу, вводить их напрямую, а не записывать их в формы, которые должны были вводиться операторами перфораторов.
Говорят, что жаккардовые карты штамповались или вырезались, а не перфорировались. Первые жаккардовые карты штамповались вручную, иногда с использованием направляющей пластины. Усовершенствование заключалось в том, чтобы поместить карту между двумя перфорированными металлическими пластинами, соединенными вместе, вставить пробойники в соответствии с желаемым рисунком, а затем пропустить сборку через пресс для резки карты. Эти по сути ручные процессы позже были заменены машинами. «Фортепианные машины», названные так по их клавишам, управляемые клавиатурой и сопоставимые по функциям с перфораторами единичной записи, стали наиболее распространенными. [1]
Первым устройством Германа Холлерита для перфорации карт, созданным в 1890-х годах, был ... любой обычный дырокол для билетов, вырезающий круглое отверстие диаметром 3/16 дюйма . [8] Использование такого дырокола было облегчено за счет размещения отверстий, которые будут использоваться, вблизи краев карты. Вскоре Холлерит разработал более точный и простой в использовании дырокол с клавиатурой, используя пантограф для связи механизма дырокола с направляющим указателем, который оператор помещал над соответствующей отметкой в матрице 12 на 20, чтобы выровнять ручной дырокол над правильным отверстием в одном из 20 столбцов. [9]
В 1901 году Холлерит запатентовал [10] механизм, в котором оператор нажимал одну из 12 клавиш, чтобы пробить отверстие, при этом карта автоматически продвигалась в следующий столбец. Этот дырокол первого поколения Type 001 [11] использовал 45 столбцов и круглые отверстия . В 1923 году компания Tabulating Machine Company представила первый электрический дырокол, Type 011 Electric Keypunch, [12] похожее на вид устройство, в котором каждая клавиша замыкала электрический контакт, который активировал соленоид , пробивавший отверстие. Формат перфокарт на 80 столбцов был представлен в 1928 году. [13] Более поздние дыроколы Холлерита включали в себя электрический дублирующий дырокол Type 016 Motor-Driven Electric Duplicating Keypunch [14] [15] (1929), алфавитный дублирующий дырокол Type 31 Alphabetical Duplicating Punch [16] (1933) и алфавитный печатный дырокол Type 32 Alphabetical Printing Punch [17] (1933).
«Алфавитные дублирующие клавишные перфораторы записывали алфавитную информацию на табуляционных карточках, чтобы полные слова и имена вместе с числовыми данными могли быть позже напечатаны алфавитной счетной машиной. Алфавитный дублирующий перфоратор Type 31 [16] был представлен IBM в 1933 году, и он автоматически выталкивал одну карточку и подавал другую за 0,65 секунды. Эти машины были оснащены отдельными алфавитной и цифровой клавиатурами. Алфавитная клавиатура была похожа на обычную пишущую машинку [17], за исключением того, что клавиши shift, tab, backspace и символьные были удалены, а также были предусмотрены клавиша пропуска, освобождения, укладчика и «1».» – Архивы IBM [18]
(производство British ICT ) (1960-е годы)
Большинство перфораторов и верификаторов IBM использовали общую электрическую/механическую конструкцию в своих клавиатурах для кодирования механических нажатий клавиш. При нажатии клавиши связь на стержне клавиши отключала соответствующий набор скоб в верхней части узла клавиатуры. Скобы, в свою очередь, создавали (замыкали) контакты для электрического кодирования символов. Когда каждое нажатие клавиши распознавалось машиной, цепь обратной связи активировала пару магнитов с скобой, которые механически восстанавливали стержень клавиши, сбрасывали скобы, выполняя электрическое кодирование, и давали оператору «ощущение» и звук завершенного действия. Каждая машина имела тенденцию вырабатывать собственное «ощущение» на основе нескольких переменных, таких как степень износа, загрязнение и зазор контактов скобы внутри клавиатуры, а также факторов в базовой машине. Однако клавиатуры не имели возможности регулировки «ощущения», кроме правильной регулировки контактов на контактах восстанавливающей скобы и контактах кодирующей скобы. Специальные функциональные клавиши, такие как Shift, Release, Dupliation и другие, имели только электрические контакты под своими стержнями, без какой-либо механической связи с дужкой для кодирования.
Перфораторы IBM , такие как 024, 026 и 029, предусматривали установку программной карты, которая управляла различными функциями, такими как табуляция и автоматическое дублирование полей с предыдущей карты. Более поздние 129 использовали электронные платы для хранения простых программ, написанных оператором перфоратора.
Перфоратор IBM 024 Card Punch и перфоратор IBM 026 Printing Card Punch [19] были анонсированы в 1949 году. Они были почти идентичны, за исключением механизма печати. Сердцем перфораторов 024 и 026 был набор из двенадцати прецизионных перфораторов, по одному на ряд карт, каждый с приводом относительно высокой мощности. Перфокарты проходили через перфоратор по одному столбцу за раз, и соответствующие перфораторы активировались для создания отверстий, в результате чего при перфорации столбцов раздавался характерный звук «кусок, кусок». Обе машины могли обрабатывать карты с 51, 60, 66 и 80 столбцами. [20]
026 мог печатать пробитый символ над каждым столбцом. К 1964 году существовало десять версий с немного отличающимися наборами символов. Научные версии печатали скобки, знак равенства и знак плюса вместо четырех менее часто используемых символов в коммерческих наборах символов. [21]
Логика состояла из диодов , 25L6 вакуумных ламп и реле . Схемы ламп использовали 150 В постоянного тока, но это напряжение использовалось только для работы магнита ударно-сцепного устройства [ необходимо разъяснение ] . Большинство других схем использовали 48 В постоянного тока.
Символы печатались с использованием матрицы 5 × 7 точек из проводов; устройство, из которого он получал форму символа, представляло собой металлическую пластину, называемую «кодовой пластиной», с местом для 1960 штифтов (35 штифтов умножить на 56 печатаемых символов). Если точка не должна была быть напечатана в данном символе, штифт срезался. Правильно расположив пластину и прижав ее к одному концу массива печатающих проводов, только нужные провода прижимались к ленте , а затем к перфокарте. (Этот механизм принтера инженеры IBM обычно считали сложным для ремонта. Одной из наиболее распространенных проблем был обрыв проводов в узкой изогнутой трубке между кодовой пластиной и лентой — извлечение фрагментов и замена пучка из 35 проводов были очень утомительными). Механизм печати был склонен к повреждению, если пользователь пытался дублировать «двоичные» карты с нестандартными шаблонами перфорации. Это могло привести к тому, что механизм позиционирования кодовой пластины попытается сместить пластину за пределы предполагаемого диапазона движения, что иногда приводило к повреждению. Отключение печати на самом деле не предотвращало повреждение, как предполагали многие, поскольку механизм кодовой пластины оставался связанным с перфоратором и смещал кодовую пластину. Отключение печати только подавляло вдавливание печатающих штифтов в ленту и карту.
Рэймонд Лоуи , промышленный дизайнер «обтекаемых» мотивов, который также проектировал железнодорожные пассажирские вагоны 1930-х и 1940-х годов, создал отмеченный наградами внешний дизайн перфораторов 026/024 для IBM. Их тяжелая стальная конструкция и закругленные углы [22] действительно отражают индустриальный стиль ар-деко .
IBM 056 был верификатором, сопутствующим дыроколу 024 Card Punch и дыроколу Printing Card Punch 026. Верификатор был похож на дырокол 026 keypunch, за исключением красной линзы ошибки в нижнем центре крышки машины. Оператор верификатора вводил точно такие же данные, как и оператор keypunch, а затем машина верификатора проверяла , совпадают ли пробитые данные. Успешно проверенные карты имели небольшую выемку, пробитую с правой стороны.
Верификатор IBM 056 использовал большинство тех же механических и электрических компонентов, что и перфораторы 024/026, за исключением блока перфоратора и печатающей головки. Блок перфоратора имел сенсорные штифты вместо перфораторов. Отверстия, обнаруженные или не обнаруженные, приводили к срабатыванию контактной скобы, если конфигурация отличалась от введенной оператором верификатора. Это останавливало движение карты вперед и включало красный индикатор ошибки на крышке машины. Механизм надреза был расположен в области, занимаемой механизмом печати на печатающем перфораторе 026. Он имел соленоид, который приводил в действие механизм надреза, и другой, который выбирал верхний надрез или конец перфоратора карты.
Когда оператор, вводящий данные для проверки, сталкивался с ошибкой, оператору давали вторую и третью попытку повторно ввести данные, которые должны были быть в поле. Если третья попытка была неправильной, на верхней части карты над столбцом с ошибкой ставился знак ошибки, а перфоратор «OK» в конце карты не включался. Данные на карте могли быть на самом деле правильными, поскольку оператор-верификатор с такой же вероятностью мог совершить ошибку, как и оператор перфоратора. Однако при трех попытках оператор с меньшей вероятностью мог повторно совершить одну и ту же ошибку. Некоторые операторы-верификаторы могли угадать ошибку на карте, созданную предыдущим оператором перфоратора, что сводило на нет цель процедуры проверки, и поэтому некоторые машины были изменены так, чтобы разрешать только один ввод и ошибку фиксировать при второй попытке. [ необходимо разъяснение ]
Карты с ошибочными надрезами перфорировались повторно (с использованием 024 или 026), обычно путем «дублирования» до столбца с ошибкой, а затем ввода правильных данных. Функция дублирования выполнялась путем подачи карты через станцию перфорации без ее перфорации. На следующей станции сенсорные штифты считывали отверстия, имеющиеся на исходной карте, и переносили данные на станцию перфорации и на чистую карту. Столбцы с ошибками исправлялись вместо дублирования. Затем исправленная карта проверялась для повторной проверки данных и была «OK надрезана».
Первая комбинация перфоратора и пишущей машинки, позволяющая набирать и перфорировать выбранный текст, была разработана компанией Powers в 1925 году. [23] Перфоратор IBM 824 Typewriter Card Punch был IBM 024, в котором клавиатура 024 была заменена электрической пишущей машинкой IBM. [24] Аналогично, IBM 826 использовал перфоратор IBM 026. [25]
Представленный в System/360 в 1964 году, 029 имел новые коды символов для скобок, равно и плюс, а также другие новые символы, используемые в коде EBCDIC . IBM 029 был механически похож на IBM 026 и печатал перфорированный символ на верхней части карты, используя тот же тип механизма, что и 026, хотя он использовал большую кодовую пластину с 2240 печатными штифтами из-за большего набора символов в EBCDIC.
Логика 029 состояла из реле с проводным контактом на более поздних моделях и герконовых реле и диодов на картах SMS на ранних. Более «продвинутые» герконовые реле, использовавшиеся вначале, оказались менее надежными, чем ожидалось, что заставило IBM вернуться к более старой конструкции на основе реле с проводным контактом. Все они работали от 48 вольт постоянного тока и не требовали вакуумных ламп, которые использовались в 024/026. Распространенной дополнительной функцией, доступной (за дополнительную плату), была функция начальных нулей (называемая «Left-Zero»). Она предоставлялась дополнительным набором из четырех карт SMS. Поле программировалось для начальных нулей с помощью программной карты. Если это было (скажем) поле из шести цифр, оператору нужно было только ввести фактическое значение (например, 73). Затем функция заполняла поле, пробивая первые четыре нуля, за которыми следовали 73, фактически выравнивая поле по правому краю, таким образом: 000073.
IBM 5924 Key Punch был моделью 029 T01, прикрепленной к специальной клавиатуре в объявлении IBM 1971 года о IBM Kanji System , левая рука оператора перфоратора выбирала одну из 15 клавиш Shift, а правая рука выбирала один из 240 символов Kanji для этой клавиши Shift. Он представил компьютерную обработку китайского , японского и корейского языков , которые обычно использовали большие наборы символов более 10 000 символов.
IBM 059 был верификатором, сопутствующим IBM 029 Card Punch. По конструкции он радикально отличался от более раннего верификатора 056, поскольку использовал оптическое считывание отверстий в картах вместо механических сенсорных штифтов. Это делало 059 намного тише, чем 056 (который часто был громче, чем клавишный перфоратор 024). Оптические датчики использовали один источник света, который распределялся по различным участкам внутри машины через оптоволоконные световоды. Несмотря на технологию, основной режим работы оставался по сути таким же, как и у 056.
По иронии судьбы, не все операторы верификаторов оценили снижение шума. При использовании в помещении, где также находились клавиатурные перфораторы 029, операторы верификаторов иногда пропускали слуховую обратную связь, обеспечиваемую громким «стуком», издаваемым старым 056. Известно, что некоторые компенсировали это, сильнее ударяя по клавишам, иногда фактически изнашивая части клавиатуры.
.jpg/1280px-GfhR_(14).jpg)
Представленный в System/370 в 1971 году, IBM 129 был способен перфорировать, проверять и использовать в качестве вспомогательного, онлайн, 80-колоночного считывателя карт/перфоратора для некоторых компьютеров. Переключатель на клавиатурной консоли обеспечивал возможность переключения между режимами перфорации и проверки.
Основным преимуществом транзисторного регистратора данных карт IBM 129 по сравнению с другими перфораторами IBM было то, что он имел электронный буфер на 80 столбцов для хранения изображения карты. При использовании более ранних перфораторов IBM ошибка нажатия клавиши требовала извлечения карты нажатием клавиш Release и Register, ошибка исправлялась нажатием клавиши Duplicate до достижения ошибочного столбца, вводом правильных данных для остальной части этой карты, затем нажатием клавиши Release и ручным извлечением плохой карты из выходного накопителя карт перед тем, как она была помещена в колоду (это требовало некоторой практики, но быстро стало автоматическим действием, о котором вам больше не приходилось думать). С 129 ошибку нажатия клавиши можно было стереть, нажав клавишу Backspace и набрав ее заново. Вся 80-столбцовая карта перфорировалась автоматически, так быстро, как только мог работать механизм, при нажатии клавиши Release.
Логика размещалась в модулях SLT на откидной задней панели с обмоткой проводами.
Вторым преимуществом модели 129 было то, что скорость операции набора текста не ограничивалась пробивкой каждого столбца в момент нажатия клавиши.
Модель 129 могла хранить в памяти шесть программ, выбираемых поворотным переключателем. В отличие от более ранних дыроколов, программные карты считывались в память через обычный путь подачи карт, а не оборачивались вокруг «программного барабана».
Благодаря использованию электронной памяти, 129 не имел отдельной «станции чтения» с блоком считывания штифта, чтобы обеспечить дублирование данных с одной карты на другую. Вместо этого дублирование основывалось на сохраненном изображении предыдущей карты. Карты также могли «считываться» через оптический блок чтения, встроенный в станцию перфорации.
Перфораторы IBM 024, 026 и 029 и их сопутствующие верификаторы 056 и 059 могли быть запрограммированы в ограниченной степени с помощью программной карты [26] , также известной как барабанная карта. Перфоратор или верификатор могли быть запрограммированы на автоматический переход к началу каждого поля, по умолчанию на определенные типы символов в поле, дублирование поля с предыдущей карты и т. д. Программные карты были улучшением по сравнению с полосой пропуска, используемой в некоторых более ранних перфораторах. [27]
Программа была закодирована на перфокарте и могла быть подготовлена на любом перфораторе (перфоратор работал бы даже при отсутствии программной карты). Программная карта была обернута вокруг программного барабана и закреплена на месте. Барабан вращался, когда пробиваемая карта проходила через механизм перфорации. Отверстия в программной карте считывались массивом звездочек, которые заставляли рычаги подниматься и опускаться, когда отверстия в программной карте проходили под звездочками, активируя электрические контакты. Программа была закодирована в верхних шести рядах [12,11,0,1,2,3]. Если была установлена дополнительная функция Second Program , другая программа могла быть закодирована в нижних шести рядах [4,5,6,7,8,9]. Переключатель позволял оператору выбирать, какую программу использовать. Центральную крышку на перфораторе можно было наклонить в сторону оператора и освободить фиксирующий рычаг, что позволяло извлекать и заменять программный барабан.
На программной карте были пробиты символы, которые управляли ее функциями следующим образом:
Многие языки программирования, такие как FORTRAN , RPG и IBM Assembler , кодируют операции в определенных столбцах карт, таких как 1, 10, 16, 36 и 72. Программная карта для такой настройки может быть закодирована следующим образом:
1.......10........20........30........40........50..... ...60........70........801ААААААА1ААААА1ААААААААААААААААААААААААААААААААААААААААААААА &&&&&&&&
В этом примере, если оператор перфоратора набрал несколько символов в начале карты, а затем нажал клавишу пропуска, перфоратор перейдет к столбцу 10. Когда за программным кодом пробела следует «Определение поля» (12) (или (4) для программы 2), он определяет поле «Числовой сдвиг». В приведенном выше примере столбцы 72-80 определены в программе как поле «Числовой сдвиг». На практике это определение, скорее всего, будет использоваться для перфорации специального символа как «символа продолжения» в столбце 72, а затем столбцы 73-80 могут быть либо перфорированы с порядковым номером карты, либо карта может быть освобождена в этой точке, если не требуется дальнейшего ввода.
Примечание: «Определение поля» (12) и «Алфавитный сдвиг» (1) печатаются как A.
При перфорации кодов программы 2 могли быть сгенерированы недопустимые символы, которые принтер не знал, как печатать, некоторые из которых могли даже повредить принтер.
Программные карты могли автоматизировать определенные задачи, такие как «групповая перфорация», вставка постоянного поля в каждую карту колоды карт. Для развлечения программные карты могли даже быть настроены на воспроизведение музыки путем групповой перфорации «шумных» символов (символов, представленных множеством отверстий, обычно специальных символов) и «тихих» цифр и букв в ритмичных узорах.
.jpg/1280px-IBM_System3_model_10_(1).jpg)
В 1969 году IBM представила семейство недорогих бизнес-компьютеров System/3 , в котором использовалась новая, уменьшенная по размеру 96-колоночная перфокарта . [28] Для этих 96-колоночных карт были созданы IBM 5496 Data Recorder, перфоратор с функциями печати и проверки, а также IBM 5486 Card Sorter.
Начиная примерно с 1906 года, сотрудник Бюро переписи населения США Джеймс Пауэрс разработал перфоратор Powers Keypunch , который был специально предназначен для переписи и имел 240 клавиш. [29] [30] В 1911 году Пауэрс основал компанию Powers Accounting Machine Company . В 1927 году эта компания была поглощена Remington Rand . [31] Подразделение UNIVAC компании Remington Rand производило перфораторы для своих 90-колоночных карточек и аналогичные машины для 80-колоночных карточек IBM. Их 90-колоночные перфораторы использовали механическую систему, разработанную Remington Rand, чтобы избежать проблем с патентами IBM (задолго до приобретения Eckert–Mauchly Computer Corporation ). Перфораторы UNIVAC сохраняли последовательность символов для всей карточки, а затем пробивали все ее отверстия за один проход, что позволяло вносить исправления вместо того, чтобы тратить карточку в случае ошибки.
В число перфораторов Remington Rand входят: перфоратор для кодов карт UNIVAC, тип 306-5, 90-колоночный буквенный (типы 306-2, 306-3), 90-колоночный цифровой (типы 204-2, 204-3), портативный электрический перфоратор, тип 202, точечный перфоратор, тип 301, и автоматическая проверочная машина, тип 313. [32]
Тип 306-2 обеспечивал проверку; карты проходили через перфоратор второй раз и снова набирались. Проверка-перфорация тех же карт в той же последовательности... приводит к удлинению перфораций для правильной информации. Круглые перфорации указывают на неправильную информацию. Полное и быстрое обнаружение ошибок выполняется механически автоматической проверочной машиной [33]
Проверочно-интерпретирующий перфоратор UNIVAC 1710 был представлен в 1969 году. [34]
Говоря о том, что что-то будет нажато на клавишу (to keypunch как глагол) , [35] теперь, когда само устройство, называемое клавишным перфоратором, устарело, [36] имеется в виду ввод данных . [37]
Такое использование глагола заменило предыдущий процесс, описанный [38] как «Когда на перфораторе нажимают клавишу, он печатает символ на верхней части карты, но также пробивает ряд отверстий, которые компьютер» [39] может интерпретировать».
В 1950-х годах Remington Rand представила UNITYPER , [40] [41], который позволял вводить данные непосредственно на магнитную ленту для систем UNIVAC . Впоследствии Mohawk Data Sciences выпустила усовершенствованный магнитный ленточный кодер в 1965 году, который был довольно успешно продан как замена перфоратора. В середине 1970-х годов рост микропроцессоров и недорогих компьютерных терминалов привел к разработке дополнительных систем «ключ-на-ленту» и «ключ-на-диск» от более мелких компаний, таких как Inforex и Pertec .
Перфокарты по-прежнему широко использовались для ввода данных и программирования до середины 1980-х годов. Однако устранение этапа переноса перфокарт на ленту или диск (с дополнительным преимуществом экономии стоимости самих карт) позволило улучшить проверку и исправление в процессе ввода данных. Развитие видеотерминалов , интерактивных систем с разделением времени и, позднее, персональных компьютеров позволило работникам, которые создавали данные, вводить их напрямую, а не записывать их в формы, которые должны были вводить клерки по вводу данных .
... таким образом, возник термин keypunch, который сейчас уже не используется. Это по сути механическое средство коммуникации оставалось основным средством взаимодействия людей ...
нажми на клавишу и она пойдет прямо в компьютер. Это исключит карты
... 1950, Remington Rand был ... UNITYPER, ...
UNITYPER было устройством ввода для компьютера UNIVAC... Remington Rand в 1950-х годах.
