Семейство ЦВМ

Семейство ЦВМ

Третье поколение составляют семейства ЦВМ 80-30 ХХХ, ЦВМ 80-40 ХХХ, БЦВМ Ц100, Ц101, Ц102, Ц104, ЦВМ А-30, А-40 и А-50, а также серия встраиваемых БЦВМ «Заря-ЗХ» и автономные «Заря-40» и «Заря-41».

Семейство ЦВМ 80-30 ХХХ

Машины семейства ЦВМ 80-30 ХХХ разработаны в ОКБ «Электроавтоматика» под руководством главного конструктора Р. А. Шек-Иовсепянц. Разработка семейства, включающего 4 модификации, начата в 1982 г., серийное производство в 1986 г.

Машины семейства это одноадресные, асинхронные машины универсального типа, параллельного действия с микропрограммным управлением. Эти БЦВМ 16-разрядные, выполняют операции с фиксированной запятой и допускают удвоение разрядности при вычислениях.

Система команд машин универсальная, многоформатная (типа Sirius), в ней реализовано шесть форматов — команды обращения к памяти, ветвления, операций с регистрами, сдвигов, операций ввода-вывода и спецкоманд. Она допускает расширение перечня команд введением в ЗУ микропрограмм соответствующих макрокоманд.

В системе команд используются непосредственная, прямая регистровая, относительная индексная, относительная с плавающей страницей и косвенная адресации. Система прерываний двухуровневая.

Функционально структура машины включает процессор (один или несколько), запоминающие устройства, устройство ввода-вывода и блок питания. Для реализации структуры машин было разработано семейство модулей, имеющих единую конструктивно-технологическую основу, и выбран унифицированный интерфейс.

Таким образом, в структуру БЦВМ изначально заложена возможность подключения дополнительных модулей. В частности, второй процессор может быть подключен для управления преобразователями и подготовки входной информации. Для взаимодействия процессоров используется ОЗУ с двойным доступом.

Процессор выполнен на основе МПК БИС серии 1804. Он содержит 16 регистров общего назначения и имеет быстродействие при выполнении операций сложения в формате R-R 600 тыс. оп/с, в формате R-S 300 тыс. оп/с при выполнении умножений 100 тыс. оп/с.

Операции сложения с удвоенной точностью выполняются со скоростью около 200 тыс. оп/с. В составе процессорного модуля имеется ЗУ микрокоманд емкостью 2К40 бит, выполненное на БИС М556РТ7. Для построения ОЗУ были использованы БИС 537РУ2А, ПЗУ построено на основе БИС М556РТ7, репрограммируемое ПЗУ (РПЗУ) — на основе схемы 573РФ2, а ОЗУ с двойным доступом — на схемах 537РУ9.

Модификации

В составе семейства разработаны четыре модификации: 80-302 ХХ, 80-303 ХХ, 80-307 ХХ и 80-308 ХХ, имеющие одинаковое быстродействие, но различающиеся емкостью памяти, составом УВВ и физическими характеристиками. Минимальную емкость памяти (ОЗУ — 4 К, ПЗУ — 12 К и ЭЗУ — 1 К слов) имеет 80-303 ХХ, максимальную (ОЗУ — 24 К, ПЗУ — 72 К и ЭЗУ — 1 К слов) — 80-307 ХХ. Особенностью 80-307 ХХ является трехпроцессорная структура, особенностью 80-308 ХХ — наличие мультиплексного (ГОСТ 26765.52—87) канала обмена. В машинах семейства предусмотрена развитая система контроля.

Полнота контроля системы встроенного тестового контроля не менее 0,8. Предусматривается и применение автономной системы контроля с использованием КПА с коэффициентом автоматизации контроля не менее 0,9. Для отладки ПО предлагается рабочее место программиста РМП-80, включающее технологическую ЭВМ, внешнюю память, блоки индикации и блоки сопряжения. Конструкция ЦВМ представляет собой легкий каркас с внешними разъемами, в который сверху по направляющим выдвигаются панели модулей, несущие на себе стандартный разъем. Охлаждение конвекционного типа для большинства модификаций кроме одного, для которого применен кондуктивный метод, в связи с особыми условиями применения. Семейство ЦВМ 80-40 ХХХ Бортовые ЦВМ 80-40 ХХХ разработаны в ОКБ «Электроавтоматика» под руководством главного конструктора Р. А. Шек-Иовсепянц.

цвм

Работа над семейством БЦВМ начата в 1984 г., к серийному производству приступили в 1987 г. Бортовые ЦВМ этого семейства относятся к типу универсальных, асинхронных машин параллельного действия. Машины 16-разрядные выполняют операции с фиксированной и плавающей запятой, возможно удвоение разрядности при вычислениях. Система команд многоформатная (типа «Электроника 60»), в ней предусмотрены регистровая, косвенно-регистровая, автоинкрементная, автодекрементная, косвенно-автоинкрементная, косвенно-автодекрементная, индексная и косвенно-индексная адресации.

Структура БЦВМ

Система прерываний восьмиуровневая. Структура БЦВМ строится с использованием модулей процессоров, модулей памяти и интерфейсных модулей. Процессорный модуль кроме процессора и ЗУ микропрограмм включает также ОЗУ и ПЗУ емкостью 4 и 16 К слов. Быстродействие процессора в формате В-Я — 800 тыс. оп/с, а в формате Я-Б — 500 тыс. оп/с. Модуль памяти комбинированный, он включает ОЗУ емкостью 4 К, ПЗУ емкостью 32 К и ЭЗУ емкостью 16 К слов.

Емкость памяти машин семейства изменяется в пределах: ОЗУ от 10 до 24 К слов, ПЗУ от 48 до 224 К слов, ЭЗУ от 16 до 224 К слов. Интерфейсные модули обеспечивают обмен по ГОСТу 18977—79 и ГОСТу 26765.52—87. Разработано две однопроцессорные и четыре двухпроцессорные конфигурации БЦВМ, различающиеся емкостью памяти и составом интерфейса. Система встроенного тестового контроля обеспечивает полноту контроля не менее 0,9.

Предусмотрена автономная система контроля с использованием КПА с коэффициентом автоматизации контроля не менее 0,9. Для отладки ПО предлагается рабочее место программиста РМП-85, включающее технологическую ЭВМ, внешнюю память, блоки индикации и блоки сопряжения. Характеристики БЦВМ 80-40 ХХХ К структурным новшествам, внедренным в эти ЦВМ, следует отнести возможность создания одноконтурных и двухконтурных вычислительных систем для повышения производительности либо надежности. Обмен информацией между контурами выполняется при этом при помощи двухпортового ОЗУ. Бортовые ЦВМ с архитектурой «Поиск» Бортовые ЦВМ с архитектурой «Поиск» серии Ц 100 разработаны в НИИ «Аргон».

«Аргон»

Разработка начата в конце 1970-х гг. Первая модель Ц100 была разработана и передана в серийное производство в 1983 г., затем Ц101 и Ц102, а в 1986 г. — Ц104 [1]. Отличительная особенность БЦВМ серии заключается в возможности адаптации набора команд к решаемым задачам, которая достигается введением в основной набор операторов, свойственных данным задачам. Наряду с традиционными операциями в систему команд включены и сложные операторы, посредством которых производится адаптация на конкретное применение. Сложные операторы реализуют обратную польскую запись и выполняются на стеке, повышая долю операций, не требующих обращения к памяти, что повышает реальную производительность машины. Например, выражение у. = аЬ + с(с! + е), реализуемое как последовательность операций «+» и «х», требует 38 тактов работы машины, а реализуемое как сложный оператор — только 23 такта. Реальное эффективное быстродействие машины (в зависимости от класса решаемых задач) в 1,3-1,5 раза превышает потенциальное, определяемое на типовой операционной смеси.

Потенциальное эффективное быстродействие БЦВМ Ц100 составляет 180 тыс. оп/с, а БЦВМ Ц101, Ц102 и Ц104 — 400 тыс. оп/с. В составе структуры БЦВМ Ц104 предусмотрен интерфейс для подключения к каналу по ГОСТу 26765.52-87.

Конструктивно машины серии выполнены в виде моноблока. Модули расположены вертикально в одном из двух изолированных отсеков корпуса. Другой отсек отведен для блока питания. Машины работают с воздушным охлаждением.

БЦВМ с архитектурой ЕС ЭВМ

Разработка БЦВМ с архитектурой ЕС-ЭВМ была начата в НИИ «Аргон» в середине 1970-х годов. Эта архитектура была реализована в БЦВМ А-30, А-40 и А-50.

цвм

БЦВМ А-30 является младшей моделью семейства. В системе команд машины нет операций плавающей и десятичной арифметики, она выполняет операции с 16- и 32-разрядными операндами. БЦВМ А-50 полностью совместима с ЕС ЭВМ, она выполняет операции с фиксированной и плавающей запятой, ее быстродействие в формате Я-Я составляет 2 млн оп/с.

В структуре машины используются накопители на магнитной ленте и на цилиндрических магнитных доменах в исполнении для жестких условий эксплуатации. Для отработки ПО используются рабочие места, выполненные на базе ЕС ЭВМ.

Семейство БЦВМ «Заря-40»

Разработка БЦВМ семейства «Заря-40» была начата в 1980-х годах в НИИП, были разработаны «Заря-40» и «Заря-41» [2]. Эти БЦВМ имеют эффективное быстродействие, равное 700 тыс. оп/с (сложение Я-Я — 1500 тыс. оп/с). В структуре БЦВМ «Заря-40» имеется специализированный процессор, быстродействие которого составляет 12 млн оп/с. БЦВМ «Заря-40» имеет ПЗУ емкостью 64 К слова и два блока ОЗУ емкостью по 64 К слова каждый, «Заря-41» имеет ОЗУ емкостью 16 К слов, ПЗУ емкостью 64 К слова.

Для обмена с внешней средой используются каналы по ГОСТу 18977—79 (обмен последовательными кодами), а в БЦВМ «Заря-40» используется и один мультиплексный канал. Энергопотребление машин составляет 200 Вт, наработка на отказ превышает 4000 ч.

Ссылка на основную публикацию