книги из ГПНТБ / Самохвалов, Е. А. Цифровая вычислительная машина Минск-32 учебное пособие

10—20 разрядах, а код а2 — в последних 11 -и разрядах сум­ матора;

— анализ содержимого РНИ на 0. Если i = 0, ЦУ выпол­ няет такт Б1, если i ф 0, выполняется такт ИНД.

В такте ИНД выполняются следующие действия:

— запуск МОЗУ в режиме «Чтение». Содержимое индекс­ ной ячейки (константа переадресации) по КШЧ поступает в

В такте Б1 выполняются следующие действия:

— передача адреса первого базиса АЗ,, образованного со­ держимым регистра РНУр и разрядами о, регистра РНБ, по кодовым шинам адреса в блок дешифрации адреса МОЗУ;

—запуск МОЗУ в режим «Чтение». Базис первого адреса по КШЧ поступает в АУ;

—сложение базиса с относительным адресом ai в АУ. В

разрядах 5—20 сумматора образуется истинный адрес первого операнда А1;

— увеличение показаний СчАК на единицу для формиро­ вания адреса следующей команды.

Такт Б2 выполняется аналогично такту Б1. Истинный адрес второго операнда А2 образуется в разрядах 21—36 суммато­ ра. Если базисы обоих адресов хранятся в одной ячейке управляющей области памяти УОП, то базирование обоих адресов происходит одновременно.

Такт 1ЧТ служит для чтения первого операнда. В этом так­ те выполняются:

—пересылка истинного адреса А1 из См в блок дешифра­ ции адреса МОЗУ и регистр адреса РА ЦУ. Сравнение А1 с граничными адресами защиты;

—запуск МОЗУ в режим «Чтение». Передача первого опе­

ранда по КШЧ в регистр Р1 АУ.

20

Такт 2ЧТ предназначен для чтения второго операнда н вы­ полняется аналогичным образом.

Такт А выполняет операции в АУ в соответствии с сигна­ лами блока местного управления МУА. Длительность этого такта определяется характером операции и занимает от 5 мкс (при сложении двоичных чисел с фиксированной запятой) до ТОО мкс (при умножении десятичных чисел).

Результат операции образуется в сумматоре. В конце так­ та вырабатываются сигналы признаков («О», «Переполнение», «Минус» и др.).

Такт 23П предназначен для записи результата операции по второму адресу, указанному в команде. В этом такте вы­ полняются следующие действия:

—передача адреса А2 нз регистра РА в блок дешифрато­ ра адреса МОЗУ;

—передача результата операции по KillЧ из сумматора

вчисловой блок МОЗУ;

—запуск МОЗУ в режиме «Запись». Содержимое число­ вого блока заносится в ячейку ферритового куба.

На этом выполнение одной команды заканчивается.

Основные действия ЦВМ при выполнении команды контро-. лируются следующим образом. В тактах К, ИНД, 1ЧТ, 2ЧТ, 23П адрес проверяется на соответствие границам защиты.

Втактах Б1 и Б2 определяется переполнение адреса, кото­ рое может возникнуть при базировании.

Втактах К, ИНД, Б2, 1ЧТ, 2ЧТ, 23П слова проверяются на нечетность.

Втактах А определяется переполнение разрядной сетки.

Сигналы сбоев, полученные при контроле, воздействуют па схему прерывания, которая при сбоях включает программу уровня 0. Отдельные такты, в зависимости от модификации команды, могут быть пропущены.

Типовая команда в ЦВМ «Минск-32» имеет четыре моди­ фикации, которые отличаются друг от друга степенью участия МОЗУ в работе АУ. Из двух операндов, участвующих в опера­ ции, один может быть получен нз ячейки МОЗУ с адресом А2, а другой — из ячейки А1. В другом случае лишь один операнд может поступить из ячейки А1, а в качестве другого будет

одновременно оставлен на сумматоре, либо просто оставлен на сумматоре без выдачи в МОЗУ.

21

ГЛАВА 2

ЭЛЕМЕНТНАЯ СТРУКТУРА ЦВМ

«МИНСК-32»

2.1. ОГ.ЩИЕ СВЕДЕНИЯ

DЦВМ «Минск-32» используется потенцн-

^ально-импульсная система элементов.

Впотенциально-импульсной системе элементов для коди­ рования 0 и 1 применяют сигналы импульсные (динамиче­ ские) и потенциальные (статические). В ЦВМ «Минск-32» принята следующая кодировка сигналов:

— для кодирования 1 используют отрицательный им­

пульс с амплитудой относительно уровня + 2,4 В, равной 6,3 В, и длительностью 0,42 мкс или же «высокий» уровень на­ пряжения — потенциал около 0 В;

— для кодирования 0 используют низкий уровень напря­ жения — потенциал — 6,3 В или же отсутствие импульса.

Конструктивно система элементов выполнена в виде так называемых модулей (ячеек). Модуль представляет собой ти­ повую монтажную плату, на которой монтируют один или не­ сколько элементов (одинаковые или различные). Под элемен­ том понимают законченную электрическую схему, реализую­ щую какую-либо логическую функцию, например элемент И, элемент ИЛИ и т. п.

Монтажная плата представляет собой гетинаксовую па­ нель размером 202X96 мм с печатным монтажом, на которой монтируют радиодетали. Панель имеет печатный тридцати­ контактный разъем, обеспечивающий электрическую связь

групп элементов, так называемых комплексов, отличающихся друг от друга некоторыми техническими данными и областью применения этих комплексов в машине.

Основным является комплекс элементов «600 кГц», в его состав входят 2125 модулей 29 типов. Модули комплекса «600 кГц» используют в процессоре и устройстве управления

запоминающие устройства на магнитной ленте.

23

Комплекс элементов «250 кГц» включает в себя 800 моду­ лем 28 типов. Модули этого комплекса аналогичны модулям комплекса «600 кГц» и отличаются только рабочей частотой. Используются эти модули в схемах управления устройствами ввода—вывода.

В схемах управления накопители на магнитных лентах ис­ пользуют модули комплекса «У». В пяти накопителях ЦВМ применяются 430 модулей 10 типов комплекса «У».

Помимо указанных комплексов в схеме управления алфа­ витно-цифровым печатающим устройством — АЦПУ-128 — используются около 60 различного типа специальных модулей, не входящих ни в один из указанных комплексов элементов.

Ниже приведен перечень основных элементов комплексов и их обозначения:

—диодный элемент ИЛИ — Сб;

—диодно-резисторный элемент И — Сп;

—диодно-трансформаторный элемент И—ИЛИ---СК;

—импульсный усилитель — У;

—статический триггер — Т;

—элемент НЕ (инвертор) — И;

—инвертор мо'щный — ИМ;

—формирователь — Ф;

—элемент задержки (кипп-реле) — КР (К); •— повторитель — П;

—повторитель мощный — ИМ;

—генератор импульсов — ГИ.

Внастоящем учебном пособии рассмотрены только комп­ лексы элементов «600 кГц» и «250 кГц».

Следует иметь в виду, что большинство ячеек комплекса «250 кГц» имеет свои аналоги в комплексе «600 кГц», т. е. эти элементы выполняют одинаковые логические функции, а принципиальные схемы аналогичных элементов имеют незна­ чительные отличия, обусловленные рабочей (тактовой) часто­ той комплекса.

В функциональных схемах ЦВМ «Минск-32» для различ­ ных элементов приняты специальные обозначения. В качестве примера рассмотрим обозначения одного из элементов моду­ ля 4У1. Элемент ячейки изображен в виде квадрата пли пря­ моугольника (рис. 2.1). Внутри квадрата указаны:

—тип модуля — 4У1, причем У1 означает, что данный мо­ дуль — это импульсный усилитель, а цифра 4, что в модуле имеются четыре самостоятельных усилителя;

—порядковый номер элемента в схеме узла ЦВМ, где используется этот элемент; в рассматриваемом случае поряд­

ковый номер указывает число 12;

24

— адрес элемента п машине; в данном примере элемент находится в шкафу с номером 3, в первой панели этого шкафа и занимает в 1-м горизонтальном ряду модулей место с номе­ ром 25. Об этом говорит индекс 31—125, приведенный внутри квадрата, обозначающего элемент.

Стрелками и линиями показаны входы и выходы элемента, причем стрелками обозначаются импульсные входы элемента, а потенциальные входы обозначаются линиями сбоку элемен­ та. Снизу элемента показан дополнительный импульсный вход. Выходы всегда обозначают линиями, идущими вверх от элемента. Все входы и выходы имеют буквенно-цифровые индексы (АЗ, А4, А5, А6, БЗ, Б4, Б5), которые являются номе­ ром контакта разъема.

Питающие напряжения всегда подключаются к одним и тем же контактам разъемов, номера этих контактов в функ­ циональных схемах не указываются. Коллекторное напряже­ ние всегда подключается к контакту А1, напряжение фикса­ ции — к А2, напряжение смещения — к Б2, корпус — к Б1.

Пара входов — импульсный и потенциальный, расположен­ ных на одной горизонтали, являются входами схемы, реали­ зующей конъюнкцию (операцию И). В приведенном условном

обозначении элемента входы БЗ и А4, Б4 и А5 являются вхо­ дами двухвходовых элементов И.

Приведенное условное обозначение элемента эквивалентно логической схеме, представленной на рис. 2.2.

25

2.2. ЛОГИЧЕСКИЕ И ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ЭЛЕМЕНТОВ

В настоящем описании нс ставится цель рассмотреть

принципиальные схемы всех элементов, используемых в ЦВМ «Минск-32». В данной главе будут рассмотрены только наибо­ лее распространенные элементы комплексов «250 кГц» н «600 кГц», знание которых необходимо для изучения работы основных устройств машины.

Логические элементы комплексов

«250 кГц» и «600 кГц»

Модуль 5СпЗ

Модуль 5СпЗ состоит из пяти самостоятельных элементов ИЛИ на три входа для потенциальных сигналов высокого уровня. Эти элементы обычно используются для расширения логических возможностей модулей 4И, 4ИМ, М4ИМ и пред­ ставляют собой схемы совпадения Сп (элементы И) сигналов низкого уровня.

Принципиальная схема одного из элементов модуля 5СпЗ приведена на рис. 2.3, а.

■3.S8

43

Рис. 2.3. Элемент модуля 5СмЗ.

На входы элемента СпЗ подаются потенциальные сигналы с выходов триггеров, инверторов или кипп-реле. Если на все входы поступают коды 0 (напряжение — 8,5 В), то на выходе БЗ также получится 0. Достаточно хотя бы на один из входов АЗ, А4 или А5 подать 1 (потенциал 0 В), чтобы на выходе эле­

23

мента .получить I. Действительно, если, например, на пход Л4 подается высокий потенциал О В, то диод Д2 отпирается. Ток, протекающий через этот диод, вызывает на резисторе R1 паде­ ние напряжения, в результате чего напряжение на выходе эле­ мента близко к ОВ.

Логическая схема элемента СпЗ приведена на рис. 2.3, б. При необходимости количество входов элемента ИЛИ

можно увеличить, объединив несколько элементов СпЗ.

Рис. 2.4. Условное обозначение модуля БСпЗ.

Модуль 5С64 состоит из пяти самостоятельных диодных элементов ИЛИ, на четыре входа каждый. Модуль пред-

Рис. 2.5. Элемент модуля 5С64.

назначен для расширения логических возможностей инверто­ ров модулей 4И1, 4ИМ1.

27

Принципиальная и логическая схемы элемента 064 приве­ дены на рис. 2.5.

Будучи подключенным к дополнительному входу инверто­

Рис. 2.6. Условное обозначение модуля 5С64.

Модуль 5С64 входит в комплекс «600 кГц».

Условное изображение модуля 5С64 показано на рис. 2.6.

МОДУЛИ 40К. 50К, 60К

Модули 4СК, 5СК, 60К состоят соответственно из четырех, пяти и пжи диодно-трансформаторных элементов И—ИЛИ.

А*

SS

46

AS

£4

Ряс. 2.7. Элемент модуля 4СК.

Кроме указанных элементов, в состав модуля 6СК входит диодно-трансформаторный элемент И на два входа. Модуль

28

4СК входит в состав комплекса «250 кГц», а модули 5СК и 6СК — в состав комплекса «600 кГц».

Принцип действия элемента И—ИЛИ рассмотрим па при­ мере элемента модуля 4СК. Принципиальная схема этого эле­ мента приведена на рис. 2.7, а.

налы, имеющие верхний уровень напряжения £/„ = 0-j---- 1 В и нижний уровень Uu -~—8,5 В для входов А4 и А5.

Рис. 2.8. Условное обозначение модуля 4СК.

На выходе элемента СК с нал, соответствующий коду I, будет только в том случае, если коды 1 будут поступать одно-

временно на входы А4 и БЗ или А5 и Б4.

В результате в первичных об­

мотках Wi и 102 юки не протекают, и в выходной обмотке сс'з

импульсы не наводятся.

29