Файл: Основы технической эксплуатации ЭЦВМ..pdf

свойствами: от диэлектриков до проводников. Таким об­ разом, путем создания .в полупроводниковой пластине участков, которые по своим свойствам эквивалентны ак­ тивным или пассивным элементам, можно получить блок, который выполняет функции, аналогичные электронной схеме.

Разработаны твердые схемы, состоящие из элементов, эквивалентных обычным радиодеталям, и схемы, в кото­

рых отдельные элементы выделить трудно. Первые име­ нуют интегральными, а вторые — функциональными твер­ дыми схемами. Для сопоставления функциональной схемы с обычной электронной необходимо составить эквива­ лентную схему, которая бы учитывала выполняемые ими функции. На рис. 1-12,а дан внешний вид функциональ­ ных твердых схем, а на рис. 1-12,6 — многократно уве­ личенная функциональная твердая схема со снятой крыш­ кой.

Кроме полупроводниковых материалов (кремния и германия) при создании твердых схем можно использо­ вать ферромагнитные, фотоэлектрические, термоэлектри­ ческие, магнитострикционные и другие материалы. Функ­ циональные твердые схемы являются первым шагом в об­ ласти молекулярной электроники (молектроники).

Более -крупной сборочной единицей, чем модуль (микромодуль), является блок (микроблок), представ­ ляющий съемную конструкцию, на которой монтируются модули.

64

Электрические связи между модулями в блоке осу­ ществляются с помощью проводов и соединительных разъемов или с помощью платы с печатным монтажом. Механическое закрепление и электрическое соединение модуля с платой осуществляется методом пайки выход­ ных контактов модуля к металлизированным участкам платы. В функциональном -отношении блок может содер­ жать часть или целый узел машины (регистр, -счетчик, дешифратор и т. п.).

Используя блочный принцип построения машины, можно собрать различные в функциональном отношении узлы и устройства ЭЦВМ всего из нескольких типов блоков.

В ЭЦВМ используется мелкоблочный, и крупноблоч­ ный принципы построения.

При мелкоблочпом принципе построения количество применяемых типов блоков невелико и проверка их не требует изготовления сложных стендов. К недостаткам мелкоблочного принципа построения можно отнести боль­ шое количество механических и электрических связей, приводящее к снижению надежности и усложнению мон­ тажа электрических проводов и кабелей между блоками. На рис. 1-13,а и б показаны примеры конструктивного выполнения мелких блоков.

Крупноблочный принцип построения позволяет быст­ рее обнаружить и устранить неисправность в машине, значительно снизить количество контактов и уменьшить паразитные емкости п индуктивности за счет укорочения связей, что особенно существенно при увеличении быст­ родействия машины. В то же время при крупноблочном принципе построения усложняется стендовое оборудова­ ние, необходимое для проверки и ремонта блоков, и, сле­ довательно, усложняется процесс поиска неисправностей в блоке. На рис. 1-14,а и б показаны примеры конструк­ тивного выполнения крупных блоков.

В отличие от электронных блоков накопительный блок оперативного ЗУ современных машин имеет свои конст­ руктивные особенности. Такой блок, именуемый часто магнитным кубом (рис. 1-15,а), собирается из отдельных кассет, объединенных единой конструкцией. Магнитный куб помещают в защитный кожух и зачастую термостатируют. Электрическое соединение магнитного куба с дру­ гими блоками ОЗУ осуществляется с помощью соедини­ тельных разъемов.

Кассета предназначена для сборки в ней ферритовой матрицы. Каждая матрица состоит из магнитных сердеч­ ников с прямоугольной петлей гистерезиса.

Электрическая схема яі конструкция матрицы опреде­ ляется принципом формирования сигналов записи и счи­ тывания в ОЗУ. В ОЗУ матричного типа число кассет в магнитном ку­ бе соответствует числу разрядов хранимых чи­ сел, а количество сер­ дечников в матрице со­ ответствует количеству чисел, па которое рас­ считай один магнитный накопитель. Таким об­ разом в ОЗУ матрично­

Рис. 1-13. Примеры конструктивного выполнения мелких блоков.

66

магнитного куба). Конструктивно такая матрица (рис. 1-15,6) представляет рамку из изоляционного ма­ териала, на которой с четырех сторон смонтированы кон­ тактные выводы, служащие для присоединения проводов. Сердечники располагаются правильными рядами в виде строк и столбцов. Через каждый сердечник проходит не менее четырех проводов. Обмотка считывания проклады-

Рис. 1-14. Примеры конструктивного выполнения крупных блоков.

вается по диагонали матрицы и прошивается в противо­ положных направлениях в двух соседних сердечниках, что позволяет, во-первых, уменьшить электрические по­ мехи от тока записи и, во-вторых, компенсировать поме­ хи от полувыбранных сердечников.

В ЗУ типа Z каждая матрица представляет собой за­ конченный накопительный элемент на N/m. /г-разрядных кодов (т — число матриц в магнитном кубе; п — разряд­ ность ЗУ). Конструктивно матрица ЗУ типа Z представ­ ляет прямоугольную рамку из изоляционного материала, разделенную на две части. Одна часть отводится для за-

поминающих сердечников, другая — для размещения вен­ тилей оконечной ступени дешифрации адреса. Через каждый сердечник проходит три провода.

Рис. 1-15. Пример конструктивного выполне­ ния магнитного куба и ферритовой матрицы.

Одним из важных требований к матрицам является максимальная надежность контактов паек и изоляции при пересечении проводов и сердечников. Поэтому мат­ рицы и магнитные кубы требуют особенно бережного обращения.

68

У большинству ЭЦВМ блоки компонуются в стоики по функциональным признакам. На рис. 1-16 дан при­ мер конструктивного выполнения стойки. Стойка пред­ ставляет собой металлический шкаф, имеющий обычно прямоугольную форму. Несущей конструкцией блока яв­

правностей маркировка проводов и кабелей, которая про­ водится в соответствии с принципиальной электрической

и электромонтажной схемами. Маркировка выполняется

спомощью бирок, закрепляемых на концах проводов, н кабелей. В качестве бирок используются полнхлорвини-

69

металлического магнитного носителя. Барабан приводит­ ся во вращение электродвигателем, который может уста­ навливаться соосно с ротором барабана -и соединяться

сним через эластичную муфту. Более компактную кон­ струкцию имеет ротор магнитного барабана с встроен­ ным в него двигателем.

Конструктивно магнитные барабаны выполняются как

сгоризонтальной осью вращения, так и с вертикальной.

Рис. 1-18. Общин влд машины «Мир».

Для защиты от пыли барабан закрывается кожухом. Скорость вращения у разных типов магнитных барабанов может колебаться от 100 до 10 000 об/мин.

Магнитные головки, с помощью которых осущест­ вляется запись и считывание информации, могут распо­ лагаться в ряд по образующим барабана. Применяют магнитные барабаны с жестким креплением магнитных головок и с плавающими головками.

При жестком креплении магнитных головок первона­ чально установленный между ними, и барабаном зазор не будет оставаться постоянным, а будет меняться под дей­ ствием центробежных сил и в связи с изменением тем­ пературы. Это явление сказывается на качестве записи и считывания информации. Повторное включение магнит­ ного барабана сразу после его остановки недопустимо. Для повторного включения требуется, чтобы барабан остыл. В противном случае поверхность барабана может быть повреждена/Кроме того, с. момента запуска бара бана до начала записи или считывания с него информа­

71