
книги из ГПНТБ / Шелихов, А. А. Единая система электронных вычислительных машин материал технической информации
.pdfи режимом работы. Селекторный канал (СК) ис пользуется для подключения к процессору высоко скоростных устройств, которыми в ЕС ЭВМ могут быть накопители на магнитных барабанах, смен ных магнитных дисках, постоянных магнитных дис ках, магнитных лентах и дисплеи. Отдельная мо дель ЕС ЭВМ может быть оснащена несколькими селекторными каналами. В младших моделях их число изменяется до двух, в. старших—-до шести.
Мультиплексный канал (МК) обеспечивает од новременный обмен данными с несколькими пери ферийными устройствами, работающими с относи тельно малой скоростью. К ним можно отнести сле дующие устройства: печатающие, перфокарточные, перфоленточные, графопостроители и устройства телеобработки. Мультиплексный канал может осу ществлять обмен данными с одним из внешних ус тройств в монопольном (селекторном) режиме.
Широкая область использования моделей, пост роенных на базе технических средств ЕС ЭВМ, обес печена большой номенклатурой внешних устройств, позволяющих организовать внешнюю память боль шой емкости и использовать все виды носителей при вводе-выводе, организовать работу в режиме диалога оператора с вычислительной машиной, ра боту систем с разделением времени и систем теле обработки с абонентскими пунктами и линиями связи.
Все периферийные устройства разработаны в со ответствии с требованиями национальных и между народных стандартов, соответствующими междуна родным рекомендациям, работают с полными ал фавитами ЕС ЭВМ и принятыми стандартными ко дами. Так, в накопителях со сменными магнитны ми дисками использован стандартный шестидиско вый пакет, рекомендованный ИСО н используемый
20
во всех современных ЭВМ третьего поколения. На копители на магнитных лентах наряду с рабочей плотностью записи, равной 32 бит/мм, обеспечивают запись лент обмена с плотностью 8 бит/мм. Все пе риферийные устройства имеют аппаратные сред ства контроля и диагностики, обеспечены автоном ными пультами, облегчающими их обслуживание. В механических устройствах применяются прогрес сивные -.'Технические решения: пневматика, асинх ронная транспортировка, фотоэлектрическое считы вание ш т. п. Большое место в номенклатуре зани мают современные устройства графического вводавывода, разного типа дисплеи и графопостроители, а также устройства передачи данных, сопряжения с линиями связи и абонентские пункты.
3. КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ БАЗА
Одной из главных характеристик ЭВМ третьего поколения является использование в центральных и периферийных устройствах интегральных схем (ИС). Основной электронный элемент Единой си стемы ЭВМ — монолитная интегральная схема, ис пользуется для построения логических функцио нальных схем в центральном процессоре, каналах и устройствах управления. С функциональной точки зрения каждая ИС в зависимости от ее модифика ции представляет собой один или несколько логи ческих элементов типа И —НЕ, ИЛИ—НЕ с разным количеством входов или триггерную схему.
В ЕС ЭВМ используется несколько серий интег ральных схем, различающихся по своим характе ристикам: в моделях малой и средней производи тельности — ИС типа TTL (транзисторно-транзис торная логика); в моделях высокой производитель ности— ИС типа ECL (транзисторная логика на
21

переключателях тока), имеющие более высокое быстродействие.
Одной из важных задач при проектировании машин Единой системы была разработка конструк тивных и технологических методов для объедине ния интегральных схем в общую функциональную схему вычислительной машины с введением макси мальной унификации, обеспечивающей удобство эксплуатации и возможность организации крупно серийного специализированного производства.
Конструкция машин разбита на несколько кон структивных уровней, имеющих взаимную входимость. Верхним конструктивным уровнем является типовой элемент замены (ТЭЗ), представляющий собой плоскую конструкцию, служащую для ме ханического и конструктивного объединения разме щенных на нем интегральных схем и дискретных
компонентов (рис. 3).
В ЕС ЭВМ имеется два типа ТЭЗ, имеющих ха рактеристики, приведенные в табл. 1.
Таблица 1
|
Приме |
|
Число |
|
Разъем |
е |
|
|
|
||
няемые |
Размеры, мм |
мест для |
|
Число |
|
с |
ИС |
|
ИС |
Тип |
контактов |
К |
|
||||
н |
|
|
|
|
|
Среднее число ИС
А |
TTL |
1 5 0 X 1 4 0 X 1 .5 |
24 |
П ечатная |
48 |
20 |
|
|
|
|
вилка |
90 |
|
Б |
ECL |
1 5 0 X 1 4 0 X 2 ,0 |
72 |
Н авесной |
50 |
Элемент типа А имеет двустороннюю печатную плату, а элемент типа Б — многослойную (шесть — восемь слоев). Многослойная печатная плата вы полнена путем склеивания пакета металлизирован ных листов стеклоэпоксидного пластика с рисун ком соединений. Переход между слоями осущест-
23

моделях или с помощью многослойного печатного монтажа в сочетании с навесным проводным монта жом обычной пайкой — в старших моделях. Меха ническая фиксация ТЭЗ в панели достигается с по мощью направляющих панели и пружинных кон тактов разъема.
Панель |
имеет стандартный размер 372 X |
Х358 мм |
и может нести 40 ТЭЗ любого типа, |
размещаемых по длинной стороне панели в два ря да. В зависимости от типа ТЭЗ, определяющего тип разъема, существуют также панели типов А и Б.
Следующим уровнем конструкции является рама, представляющая собой коробчатую конструкцию, несущую шесть полных панелей и две полупанели (с одним рядом ТЭЗ). Три рамы объединены в стой ку (рис. 5). Средняя рама закреплена неподвижно, а две крайние — на шарнирах, и при открытых две рях стойки откидываются, обеспечивая доступ к монтажной части панелей. Габариты стандартной стойки 1200X 750X1600 мм. Конструкция стойки обеспечивает удобство компоновки ЭВМ в машин ном зале, а также способствует хорошим условиям при эксплуатации, транспортировке и ремонте ма шины.
Взависимости от функционального назначения
вЕС ЭВМ существует несколько типов устройств оперативной памяти (ОП):
а) основная; б) местная и локальная;
в) мультиплексного канала; г) ключей защиты.
Эти устройства отличаются по емкости, быстро действию, режимам использования. В соответствии
стребуемыми функциональными характеристика ми техническая реализация устройств памяти раз
лична.
25

при лучших, чем в системе 3D, временных парамет рах. Число проводов, проходящих через сердечнике принятой системе, на один меньше, чем в системе 3D, что значительно упрощает и удешевляет про шивку. Использование малогабаритных сердечни ков диаметром 0,55 — 0,6 мм позволяет получить высокую плотность размещения элементов в маг нитных блоках и значительно уменьшить их габа риты. Это особенно важно в старших моделях ЕС ЭВМ, имеющих память большой емкости. В млад ших моделях основное внимание уделяется сниже нию стоимости памяти при сохранении требуемых рабочих характеристик.
С целью улучшения технико-экономических ха рактеристик памяти проведена максимально воз можная унификация, заключающаяся в следующем:
1)использование типовой системы элементов;
2)применение по возможности базовых конст
рукций на всех уровнях; 3) использование типовых источников и схем
электропитания.
Перечисленные принципы положены в основу разработанных типов ОП, составляющих ряд с ди апазоном емкостей от 64 до 1024 кбайт и време нем цикла 2 — 1,25 мкс.
Устройства местной памяти (МП) и памяти ключей защиты (ПКЗ) относятся к классу быст родействующих памятей малой емкости. Посколь ку главным требованием в этом классе устройств является обеспечение необходимой скорости, для их построения используются более быстродейству ющие магнитные элементы — планарные и цилин дрические тонкие магнитные пленки или триггеры на активных полупроводниковых приборах.
Местная |
память |
процессора моделей ЕС-1040 |
и ЕС-1050 |
построена |
на активных полупроводни- |
27
ковых элементах. В модели ЕС-1050 её емкость рав на 96 байт, а цикл — 100 нс.
Местная память модели ЕС-1030 с циклом 600 нс и временем выборки 400 нс построена на цилин дрических магнитных пленках. Пленки наносятся электролитическим методом на проволоку из берилиевой бронзы. Отрезки проволоки с магнитным покрытием вместе с числовыми обмотками, плетен
ными на автомате, образуют |
матрицы емкостью |
2,5 • 103 бит. Магнитный блок |
содержит две таких |
матрицы и имеет логическую организацию типа 2D.
Аналогичные элементы попользованы |
в местной |
памяти модели ЕС-1021, имеющей |
емкость 384 |
байт и цикл 300 — 350 не. В модели ЕС-1020 роль |
местной памяти выполняют отдельно адресуемые ячейки основной оперативной памяти.
Для предотвращения неправильного обращения в основную оперативную память предусмотрена защита памяти блоками по 2048 байт. Аппарат ным средством организации защиты является па мять ключей защиты, которую, так же как местную память, можно отнести к классу специальных быст родействующих устройств памяти.
Вмодели ЕС-1020 эта память построена на тун нельных диодах. В ПК13 модели ЕС-1030 использо ваны матрицы на цилиндрических пленках, анало гичные матрицам местной памяти.
Вмодели ЕС-1050 ПКЗ имеет цикл 300 нс и вре
мя выборки 220 нс. Такое быстродействие получе ноблагодаря использованию элементов на тонких магнитных пленках с одноосной анизотропией, по-' лучаемых вакуумным напылением. Матрицы таких пленок емкостью 1,7-103 бит вместе с печатными проводниками из тонкого фольгированного диэлек трика и магнитного замыкателя из ферропласта об разуют магнитный блок в виде ТЭЗ, в котором раз-
28
мещены также интегральные схемы диодных сборок оконечной ступени адресного дешифратора. Логи ческая организация памяти 2D.
Одной из разновидностей оперативной памяти в моделях ЕС ЭВМ является память мультиплекс ного канала (ПМК). Требования к временным ха рактеристикам этой памяти позволяют использо вать для ее реализации ферритовые сердечники. ПМК модели ЕС-1050 с емкостью 8 кбайт и циклом 0,9 мкс построена на тех же ферритовых сердеч никах, что и основная оперативная память, но имеет логическую организацию типа 2D. В моде лях ЕС-1040, ЕС-4 020 роль ПМК выполняют выде ленные поля основной оперативной памяти. Только в ЕС-1040 это поле является блоком с независимой адресацией. В модели ЕС-1020 обращение к ПМК исключает возможность обращения к информаци онным полям.
Микропрограммное управление в младших и средних моделях ЕС ЭВМ реализуется с помощью постоянной памяти. Во всех моделях она построена на элементах трансформаторного типа, отличаю щихся формой магнитопровода сердечника с линей ной характеристикой. В постоянной памяти моде ли ЕС-1020 применены П-образные сердечники с замкнутым магнитопроводом и сменные кодовые карты с печатными проводниками на тонком фольгированном диэлектрике. В постоянной памя ти модели ЕС-1030 сердечники имеют Ш-образную форму, а кодовые обмотки — проводные.
Аналогичным образом построены устройства памяти в моделях ЕС-1021 и ЕС-1040, за исключе нием того, что в модели ЕС-1040 используются то роидальные сердечники (диаметром 5 мм).
29