Файл: Шелихов, А. А. Единая система электронных вычислительных машин материал технической информации.pdf

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

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.

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.

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

матрицы и имеет логическую организацию типа 2D.

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

4. СИСТЕМА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Одной из основных особенностей ЕС ЭВМ, опре­ деляющих ее принадлежность к ЭВМ третьего поко­ ления, является развитая система математического обеспечения '(-СМО), представляющая собой комп­ лекс прикладных, управляющих и 'вспомогательных программ, обеспечивающих эффективное использо­ вание технических средств для решения задач об­ работки данных практически во всех областях при­ менения. Система математического обеспечения максимально сокращает время и затраты на подго­ товку, отладку и выполнение про-грамм пользова­ телей. Управляющие программы СМО ЕС ЭВМ ор­ ганизуют процесс обработки данных и загружают ресурсы системы таким образом, чтобы обеспечи­ валась максимальная производительность системы в каждом конкретном ее применении.

Общая структура СМО ЕС ЭВМ иллюстрируется рис. 6. Эта структура в качестве основных частей включает четыре операционные системы, комплек­ сы программ технического обслуживания и пакеты прикладных программ. Ядром СМО являются опе­ рационные системы, составляющие неотъемлемое дополнение комплекса технических средств. Именно с помощью операционной системы программисты и операторы ЭВМ, не имеющие прямого доступа к устройствам системы, осуществляют управление ими. Операционная система позволяет провести ав­ томатизацию процесса программирования и отлад­ ки программы, упрощая и уменьшая трудоемкость работы программистов и операторов.

При разработке операционных систем ЕС ЭВМ учитывались современные требования, установив­ шиеся в мире стандарты и имеющиеся соглашения, затрагивающие их принципы построения и функцио-

30

нирювания. Это обеспечивает возможность обмена программами и данными между ЭВМ, имеющими схожую с ЕС ЭВМ общую логическую структуру и совпадающие с ЕС ЭВМ системы команд.

Рис. 6. Общая структура системы математического обеспечения ЕС ЭВМ.

Каждый пакет прикладных программ (ППП) является функционально полным комплексом про­ грамм, ориентированных на решение определенного класса задач. Такими задачами могут быть типовые научные (решение дифференциальных уравнений, матричные задачи), экономические (сетевое плани­ рование, бухгалтерский учет, оптимизация транс­ портных перевозок и т. п.), инженерно-технические

31