УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЦИФРОВАЯ УПРАВЛЯЮЩАЯ МАШИНА Советский патент 1965 года по МПК G06F15/00 G06F15/76 

ИзЗбсгны универсальные цифровые управляющие машины, содержащие арифметическое устройство, ферритовое запоминающее устройство, устройство управления, устройство ввода (вывода), фотовводное устройство, запоминающее устройство на (Магнитной ленте, телетайп, перфоратор, пульт утравления, универсальное преобразующее устройство, полупроводникозый стабилизированный блок питания.

Предлагаемая -машина отличается от известных тем, что в «ей триггерный сумматор соединен поразрядно с Взадамодопол1няющймися выходами усилителей считывания, соединенными с обмотками считывания ииформации из ферритового загпо1минающепо устройства, цепи возбуждения которого соединены через схему «ИЛИ с триггерным двенадцатиразрядны.м адресным регистром и с дополнительным четырехразрядным триггерным регистрам фиК1Сирован,но:го адресн.

Схемы контроля правильности информации по четности соединены с взаимодополняющимися выходами усилителей считывания ферритового запоминающего устройства. Это позволяет экономить оборудование.

Для увеличения быстродействия в регистр суммы, являющийся одной из фиксированных ячеек ферритового запоминающего устройства, включен триггер левого знака регистра

сум-мы, собДинеЕный с левым триггером знака сум1мато,ра и со схемой управления.

Предлагаемая мащина также отличается тем, что ко входам триггера и форгмирователя

импульсов .переноса «1 подсоединены две группы схем «И, причем х одной группе схем «И подсоединены соответствующие выходы триггера, выходы усилителя чтения и источник команды «сложение, а к другой группе схем

«И подсоедииены соответствующие выходы триггера, выходы усилителей чтения и источник команды «вычитание. Это обеспечивает увеличение надежности работы сумматора. Для обеспечения асинхронности режима

контакты передатчика телетайпа в 1мащине изолированы один от д ругого и соединены соответственно с входами триггеров дополнительного регистра машины, при этом цепь электромагнита пуока передагчика соединена

через пусковой триггер со стоповым контактом передатчика, который через инвертор подключен к сбросовой цепи триггера.

Подключение триггеров двух старщих разрядов триггерного регистра арифметического

устройства к устройству установки кода «01

обеспечивает исключение влияния изменения

содержимого регистра модификатора на его мации из двух младш их шестнадцатиричных слогов сумматора без затраты времени на передачу информации усилители запрета каждого младшего разряда каждого шестнадцатиричного слота соединены через схемы «ИЛИ с нулевыми выходам и восьми триггеров двух последних шестнадцатирич ных слогов сумматора. Для устранения влияния иерекоса перфоленты выход предварительного фотоусилите- ю ля соединен со входо пивсртора, выход которого иодсоединен ко входу интегратора, выполненного на двух триодах. Выход интегратора соединен со входом восстановителя уровня, а выходы информационного и сиихро-15 низнрующих восстановителей уровня подключены на вход схемы «И, выход которой соединен со входом эмиттерного повторителя. В машине предусмотрен продольный контроль по четности, отмеченный .пробивкой конт-20 рольного знака после каждого слова при цифровой информации и после каждого конца строки при текстовой информации, обеспечиваюший надежное обнаружение одиноч.ной ошиб.ки прИ считывании с перфоленты и не25 требующий дополнительной дорожки на -перфолбнте. Это обеспечивает контроль .вводом алфативно-цифровой информации с перфоленты. В линию возбуждения адресного дешифра-зо тора включены согласно два диода, один в начале, а другой - в конце линии, причем начало и конец подсоедннекы к трансформаторам на сердечн;Иках с непрямоугольной петлей гистерезиса. Это позволяет повысить35 надежность, быстродействие, температурную стабильность устройства и требования к характеристикам трансформаторов. Предлагаемая машт1на отличается также тем, что входная цепь, выполненная в виде40 мостового детектора, соединена с э.миттерным повторителем, к эмиттеру которого подсоедийена интегрирующая емкость, соединенная с нормально выключенным инвертором, выход которого через инвертор и диод обратной свя-45 зи присоединен ко входу повторителя. Это обеспечивает повышение надежности запоминающего устройства и улучщение соотношения сигнал-помеха в стробируемых усилителях считывания. Для защиты машины от ухода номиналов питающих напряжений в блоке питания предусмотрена измерительная схема, состоящая из релейного усилителя ,на п-р-п- и р-п-р-транзисторах, в базовые цепи которых включены55 через схему «ИЛИ последовательные цепочки стабилитронов, с которыми соединены шины питания машины, а в коллекторные цепи включены две обмотки поляризованного реле. контакты которого через релейный усилитель 60 включены между выходными клеммами блока питания и щинами питания .машины. Схема разводки питания машины выполне550 таНИя устройства управления. Последние соединены с система1ми питания запом инающего устройства, затем арифметического устройства, (Причем система питания арифметичеокого устройства соединена с клемм.ами обратной связи iB Стабилизаторах блока питания. В результате этого изменение падения напряжения S силовых кабелях не влияет на стабильность напряжения на шинах самой выч.ислятельной машины. Это повышает надеж ность вычисл-ительной (Машины за счет улучшения поддержания питаюш.их на пряжении :на заданном уровне. Предлагаемая машина отличается также тем, что коммутатор входных электр ических сигналов напрялсения, выполненный на диодной схеме совпадения и нрецизионных сопротивлениях, .подсоединен к устройстзу эталонных токов, сравнивающему устройству и к схеме автоматической компенсации дрейфа, к которым также подсоединен коммутатор входных электрических сигналов тока, вьшолненный на диодной схеме совпадения. Сравнивающее устройство подключено к устройству управления, подсоединенному к схеме автоматической компенсации дрейфа и к регистру отработки и хранения кода нреобразования, которое соединено с устройством эталонных TQKOB. Схема автоматической компенсации дрейфа подсоединена к сравнивающему устройству, а регистр хранения кода адреса подсоединен через дешифратор к коммутатору .дных электрических сигналов напряжения н к коммутатору сходных электрических сигналов тока. Это повышает надежность работы многоканального преобразования аналога в цифру и цифры в аналог, На фиг. 1 показана упрощенная функциональная блок-схема универсальной цифровой управляющей машины; на фиг. 2 - временные диаграммы работы арифметического и запоминающего устройств; на фиг. 3 - блоксхема комбинированного регистра .суммы; на фиг. 4 - функциональная схема блока проверки четности; иа фиг. 5 - функциональная схема выполнения операции сложения и вычитания в rt-OM разряде арифметичеокого устройства; на фиг. 6 - функциональная схема аси.нхронной системы связи машины с телетайпом; на фиг. 7 - структура регистра и счетчика модификации машины; на фиг. 8 - структурная схема размещения информации в регистре арифметического устройства; на фиг. 9 - принципиальная схема формирователя сигналов фотоусилителя фотовводного устройства; на фиг. 10 - структура и.нформационного слова на перфоленте; на фиг. 11 - принципиальная схема адреспого нереключателя линий возбуждения ферритового запомннающего устройства; на фиг. 12 - принципиальная схема усилителя считывания ферритового запоминающего устройства; на фиг. 13 - принципиальная схема контроля отрицательного уровня питающего напряженуль-органа с автоматической компенсацией дрейфа нуля универсального преобразующего устройства; на фиг. 15 - функциональная схема многоканального преобразователя непрерывно изменяющихся электрических сигналов в цифровой код.

Универсальная цифровая управляющая вычислительная машина (фиг. 1) состоит из арифметического устройства 1, ферритового запоминающего устройства 2, устройства управления 3, блока питания 4.

Арифметическое устройство / содержит сумматор 5 параллельного действия, триггер 6 знака сумматора и триггер 7 знака регистра суммы.

Запоминающее устройство 2 содерлчит куб 8 цамяти, схемы 9 возбуждения и усилители 10 чтения.

В состав устройства управления 3 входит адресный регистр 11, регистр 12 фиксированного адреса, схемы 13 формирования импульсов и уровней управления, схема 14 контроля четности и триггер 15 управления выборкой.

От заднего фронта импульса 16 начала чтения (см. фиг. 2) запускается сигнал чтения 17, от которого в свою очередь с некоторой задержкой заиускается стробирующий сигнал 18 чтения.

Из сигналов 19 на выходе усилителей чтения посредством стробирования формируется импульс 20, который устанавливает в соответствующее состояние уровень 21 триггера сумматора. Импульс 20 возникает в момент времени, когда все импульсы на выходах усилителей чтения нарастут до амилитудного значения. Задний фронт этого импульса воздействует на цепи, выключающие стробирующий чтение сигнал.

С целью экономии времени при выполнении арифметических действий, предложен комбинированный регистр 22 суммы (фиг. 3). Мантисса регистра хранится в значащей части 2-ой фиксированной ячейки 23 ферритового запоминающего устройства, где ячейки 24 и 25 соответствуют левому и правому знаку регистра суммы, а 26-ая тридцатидвухразрядный триггерный регистр суммы. Знак мантиссы хранится в специальной триггерной ячейке 27.

С целью экономии оборудования и увеличения быстродействия, машина имеет динамическую систему контроля по четности информации при считывании ее из ферритового запоминающего устройства, в которой четность суммы единиц информации проверяется на выходах усилителей чтения в момент считывания.

Выходы усилителей чтения для трех разрядов информации п, п-1, л-2 (фиг. 4) поданы на входы четырех схем совпадения 29-32 таким образом, что на выходах схем образуются отрицательные сигналы, если содержимое л, п-1 и п-2 разрядов равны в двоичном виде «ПО для схемы 29, «101 - для схемы 30, «011 - для схемы 31 и «000 - для схемы 32. Выходы схем совпадения 29-32 поданы на схему 33 «ИЛИ п затем на повторитель 34, на выходе которого образуется отрицательный сигнал «четность при любой комбинации информации в п, п-1, я-2 разрядах, имеющих четное число единиц. Выход повторителя 34 соединен со входом инвертора 35, на выходе которого образуется отрицательный сигнал «нечетность. Сформированные сигналы четности и нечетности всех разрядов собираются в следующей стуиени формирования четности и т. д. Общий выход нечетности подается на триггер контроля, который при правильной работе имеет состояние «нуль, а при появлении сигнала

нечетности вследствие одиночной ощибки устанавливается в состояние «единица, запрещая дальнейшую работу и сигнализируя о сбое.

Схема выполнения вычитания позволяет

уменьшить оборудование в мащцне.

Для формирования пробега «1 используется та же схема, что и при выполнении сложения. Схема выполнения сложения и вычитания в я-ом разряде показана на фиг. 5. Во

время появления сигналов на выходы 36-39 п-го усилителя чтения при сложении подаются импульсы «поразрядное сложение по щине 40 и «сложение по щине 41, а при вычитании «поразрядное вычитание по шине 42 и

«вычитание по входу 43. Импульс по шине «поразрядное сложение,40 через схемы совпадения 44 и 45 по входам 46 или 47 триггера

48изменяет состояние триггера на обратное, если есть сигнал на выходе 36 п-то

усилителя чтения. Импульс «поразрядное вычитание по шине 42 через схемы совпадения

49и 50 изменяет состояние триггера на обратное, если есть сигнал на выходе л-го усилителя чтения.

Схема 51, пробегая единицы в данном разряде, срабатывает при поступлении импульса по шине 41 через схему совпадения 52, если возбужден выход 53 триггера и выход 54 усилителя чтения л-1-го разряда, а при поступлении импульса по входу 43 через схему совпадения 55, если возбуждены выход 56 триггера и выход 39 усилителя чтения л-1 разряда. Кроме того, формирование пробега «1 происходит через схему 57 совпадения в случае, если возбзжден выход 58 предыдущего триггера и вход 59 пробега «1 л-1-го разряда.

Вход схемы совладения 55 .подсоединен к выходу «1 триггера 48 (п-1)-го разряда.

Схема 51 пробега «1 л-го разряда подсоединена к счетному входу триггера 48.

Вывод алфавитно-цифровой информации из машины осуществляется на серийный телеграфный аппарат типа РТА-50-2.

Параллельный машинный код преобразуется в последовательный контактами передатчика телетайпа.

тромагнит, сдергивающий заиорную скобу 60 с фрикционной муфты 61 передатчика (фиг. 6). Система запуска передатчика телетайпа - асинхронная. Сущность работы этой системы состоит в том, что синхронизация работы телетайна осуществляется через собственный контакт передатчика, что приводит к тому, что электромагнит запуска передатчика выключается лишь после того, как разомкнется стоновый контакт передатчика, т. е. после получения сигнала о запуске передатчика, а выдача следующего слога из машины и новый запуск передатчика могут произойти после замыкания стопового контакта.

Пятиразрядный код из машины 62 в виде пяти отрицательных уровней поступает на пять контактов 63 передатчика 64 телетайпа, общая точка которых заведена через усилитель мощности 65 на электромагнит 66 приемника 67.

Асинхронная система запуска передатчика телетайна повышает надежность вывода информации.

В машине (фиг. 7) регистр модификатора и счетчик модификатора хранятся в одной фиксированной ячейке памяти. Регистр модификатора занимает в машине половину ячейки памяти, т. е. 16 разрядов. Адресный же регистр машины имеет 12 разрядов, поэтому 4 разряда не несут информации.

Во избежание влияния регистра модификатора на счетчик и наоборот неред записью информации в фиксированный адрес, хранящий модификатор, по входам 68 и 69 записывается «О в 17-й разряд регистра 70 и «1 в 18-й разряд регистра 7/.

Во многих задачах при обработке информации возникнет необходимость распределения малоразрядной информации по всему регистру. Выполнение такой операции программным путем требует затраты значительного времени. С целью экономии времени в машине предусмотрена специальная команда распределения (см. фиг. 8).

Осуществление распределения информации производится специальным запуском усилителей запрета. Усилитель 72 запрета д-го разряда запускается следующим образом: при обычной записи информации в .память на вход 73 схемы совпадения 74 подается импульс запрета и на входе 75 записывается выход «О п-го разряда.

При выполнении команды распределения запуск усилителя запрета производится от схемы совпадений 76, на вход 77 которой подан импульс распределения, а на вход 78 подан выход «О т-го разряда.

Таким образом, распределение информации по ячейке памяти производится во время записи информации.

Формирователь сигналов должен отвечать следующим требованиям:

-малая чувствительность к прозрачности ленты и начальному уровню освещенности;

- малая чувствительность к случайным проколам и дефектам ленты;

-должен обеспечить нужные временные соотношения между информационным импульсом и синхронизирующим;

- надежная работа при различных скоростях движения ленты;

-нечувствительность к перекосам ленты над фотоголовкой на /з диаметра.

Информационный формирователь состоит

из предварительного фотоусилителя 79, инвертора 80, интегратора 81, повторителя 82, триггера Шмидта 83.

Синхронизующий формирователь выполнен аналогично, но в его состав не входит схема

совпадения. Сигнал с фотодиода 84 усиливается предварительным фотоусилителем 79 и затем инвертором 80. При затемненном состоянии инвертор 80 заперт. Отрицательный потенциал, .поступающий на опорный диод 85,

пробивает его и через ограничительное сопротивление 86 включает интегратор 81.

Таким образом, на входе информационного формирователя потенциал будет равен 0. При освещении фотодиода 84 потенциал коллектора инвертора 80 становится равным нулю. При этом интегратор 81 запускается. Скорость нарастания его пилообразного напряжения выбрана таким образом, что напряжение включения повторителя 82 будет достигнуто

через время, равное примерно /з длительности входного сигнала.

При изменении скорости движения ленты длительность считываемого сигнала будет меняться пропорционально изменению скорости.

В зависимости от выбранной скорости движения ленты через сопротивления делителя 87 в базы интеграторов 81 и 88 будет подаваться соответствующее положительное смещение, и все дефекты на ленте, размер которых меньше 7з диаметра пробивки ленты, не обеспечат необходимый уровень нарастания пилообразного напряжения интеграторов, при котором пробивается опорный диод 85 или 89 и запускается триггер Шмидта 83 или 90, предназначенные для формирования выходного сигнала скоростей ведущего двигателя.

Для увеличения надежности передачи сигналов в машину необходимо, чтобы информационный сигнал был задержан на некоторое

время относительно синхронизирующего сигнала. Для этого на вход схемы 91 совпадения поданы выходные информационные сигналы и синхронизирующие сигналы. Информационный формирователь сигнала

запускается от своего фотоусилителя 79, по окончании действия которого работа интегратора поддерживается импульсом со схемы совпадения. Диод 92 служит для запуска триггера 83

Информационный формирователь содержит также диод 93 и сопротивление 94 канала синхроимпульсов, предварительный усилитель 95, инвертор 96, триггер Шмидта 97, диод 98 запуска триггера.

Диоды 99 и 100 образуют схему «ИЛИ 91.

Таким образом осуществляется электронное выравнивание считываемых сигналов. На фиг. 9 дана также временная диаграмма, поясняющая работу формирователя. На ней показаны смещенные относительно один другого сигналы в точках A-i-AT.

Ввод информации со стандартной перфоленты в машину или в специальный блок перфоленты для получения дубликата должен сопровождаться контролем правильности считывания информации. Сущность контроля состоит в подсчете четности единиц каждого слога, запоминании четности единиц каждого слога и иодсчете суммарной четности всех слогов, входящих в состав слова информации (при вводе цифровой информации) или в состав строки (при вводе текстовой информации).

Структура информационного слова с продольным контролем четности на перфоленте представлена на фиг. 10, где позиция 101- структура четного слова, 102 - нечетного слова.

Для осуществления контроля правильности ввода при набивке перфоленты в конце каждого слова (при цифровом вводе) или строки (при текстовом вводе) на перфоленте автоматически пробивается код контрольного знака: 103 (00000) - в случае четной суммы и 104 (00100) - в случае нечетной суммы.

При вводе мащина или блок перфоленты подсчитывает суммарную четность так же, как и при пробивке перфоленты, и сравнивает ее с контрольным знаком, считанным с перфоленты. Несоответствие этой суммы контрольному знаку означает ощибку при считывании данного слова или строки. Образование и пробивка на перфоленте кода контрольного знака производится автоматически всякий раз после пробивки знака записи 105 и 106 (код 00111), означающего конец слова при цифровой информации или после знака «ВК (возврат каретки, код 00010) конца строки при текстовой информации.

Предложенная система продольного контроля по четности позволяет осуществить контроль правильности ввода информации при использовании стандартной 5-дорожечной перфоленты, в то время, как известный способ поцеречного контроля четности требует дополнительной щестой дорожки на перфоленте.

Ферритовое запоминающее устройство мащины имеет диодно-трансформаторный адресный дещифратор, работающий на принципе проведения тока (см. фиг. И).

Выборка линий, например линии 106, производится путем возбуждения первичных обмоток трансформаторов 107 и 108 возбудителями 109. Трансформаторы 110 и 111 не возбуждаются. При этом на вторичных обмотках

трансформаторов 107 и 108 возникают импульсы отрицательного напряжения относительно генератора тока 112. Диоды 113 вследствие этого открываются, а диоды 114 закрываются, причем ток из генератора 112 через диоды 113 течет в линию 106.

Диоды, включенные в конце и начале каждой линии, служат для проведения тока в выбранную линию и предотвращения лоложительного колебательного процесса, возникающего в линии при прохождении импульса тока. Для повыщения надежности, снижения требований к характеристикам и повыщения быстродействия сердечники трансформаторов

107, 108, 110 и /// выполнены из материала с непрямоугольной петлей гистерезиса, что позволяет не расходовать время на установку сердечников и их возврат дополнительными им пульсами.

Надежность работы ферритового запоминающего устройства мащины в значительной степени определяется предложенной схемой усилителя считывания (см. фиг. 12). Сигнал с обмотки считывания 115 усиливается линейным парафазным каскадом 116, имеющим трансформаторные вход и выход. Усиленный сигнал выпрямляется схемой 117, стробируется схемой 118, на вход 119 которой подан сигнал строба. Этот сигнал затем подается на

вход эмиттерного повторителя на триоде 120. Эмиттер содержит также емкость 121, интегрирующую сигнал по переднему фронту, и сопротивления 122, 123 и 124, устанавливающее интервал срабатывания системы с положительной обратной связью, включающей триоды 120, 125, 126 п диод 127. Для быстрого выключения триода 125 в схему введены диоды 128 и 129, обеспечивающие разряд емкости 121 на базу триода во время заднего

фронта сигнала. Диод 130 служит для подрезки коллекторного напряжения триода 125. Выходное напряжение снимается с коллектора триода 126. Все это позволяет надежно различать полезный сигна.) и помехи и быстро

восстанавливать уровень усилителя.

Электропитание мащина получает от полупроводникового блока питания, вырабатывающего требуемые стабилизированные уровни напряжения. Каждый стабилизатор имеет

схему контроля напряжения.

Точка 131 схемы (фиг. 13) подсоединяется к выходу стабилизатора. Точки 132 и 133 подсоединяются к источникам питания схемы контроля.

Напряжение стабилизации стабилитронов 134 и 135 таково, что диоды 136 и /37 нормально заперты. Сопротивления 138 и 139 задают рабочую точку стабилитронов 134 и 135 соответственно. Нормально р-и-р-переход

триода 140 закрыт положительным смещением от его источника 141 через сопротивление 142, а п-р-л-переход триода 143 закрыт отрицательным смещением от источника 144 через сопротивление 145. При уходе напряжения в

11

диод 137 отпирается и через сопротивление 146 протекает ток, открывающий триод 140, в коллектор которого включена обмотка 147 быстродействующего поляризованного реле. При уходе «алряжения в точке 131 на Юо/о через диод 136 и :сопротивление 148 открывается триод 143, коллектор которого соединен с обмоткой 149 реле, подсоединенной к источнику 150 положительного потенциала.

В любом из этих двух случаев срабатывает либо триод 140, либо 143 и подается сигнал в систему управления для осуществления соответствующих действий.

Многоканальный преобразователь (фиг. 14) включает в себя: устройство 151 управления; регистр 152 отработки и хранения кода преобразования; устройство 153 эталонных токов; схему 154 автоматической компенсации дрейфа; сравнивающее устройство 155; коммутатор 156 входных электрических сигналов тока; коммутатор 157 входных электрических сигналов напряжения; регистр 158 хранения кода адреса; дещифратор 159 кода адреса (1 ступень).I

Для улучшения поддержания напряжения на шинах литания на заданном уровне предусмотрены меры, исключающие влияние изменений падения напряжения в силовых кабелях, соединяющих блок питания и собственно вычислительную мащину. Для этого обратная связь со стабилизаторов напряжения заведена не С выхода самих стабилизаторов, как это делается обычно, а непосредственно с щин питания вычислительной мащины.

Схема многоканального преобразователя построена таким образом, что независимо от величины входного сигнала (тока или напряжения) на входах 160 или 161 в рабочем диапазоне изменение уровня напряжения на входе 162 сравнивающего устройства 155 в момент получения результата преобразования всегда имеет одно значение.

Это достигается тем, что ток, поступающий в точку 162 с выхода коммутаторов 156 и 157, компенсируется соответствующей комбинацией включенных разрядных токов устройства /55 эталонных токов.

Коммутация как входных сигналов, так и разрядных эталонных токов осуществляется с иомощью разработанного переключающего элемента - прецизионного диодного переключателя тока 163 или прецизионного диодного переключателя напряжения 164, который одновременно осуществляет преобразование входного напряжения в ток с высокой точностью.

Прецизионные диодные переключатели состоят только из кремниевых диодов и прецизионных сопротивлений.

Автоматическая компенсация дрейфа устройств нреобразователя производится в моменты выдачи результата преобразования или отсутствия преобразования нецрерывных велотин в дискретные. В схеме 154, осуществляющей переключение сра|Внивающего устрой12

ства на режим компенсации дрейфа, также используются разработанные для входного коммутатора прецизионные диодные переключатели напряжения и тока.

Основной особенностью коммутаторов 156 и /57 является наличие прецизионных диодных переключателей тока и напряжения. Это позволило использовать один и тот же преобразователь непрерывных величин в дискретиые для входных сигналов тока и напряжения. Коммутаторы просты и надежны, так как содержат только кремниевые диоды и прецизионные сопротивления. Введение в каждый прецизионный диодный переключатель тока

илн напряжения дополнительного диода для обеспечения второй ступени адресной дещифрации привело к существенному сокращению общего количества оборудования адресного дещифратора и выходного коммутатора.

Переключатель 164 отличается от диодной схемы совпадения тем, что:

а) входное напряжение подается на входы 161 через дололнительное прецизионное сопротивление;

б) в качестве питающего напряжения используется эталонное напряжение Е, которое подается через прецизионное сопротивление; в) последовательно с ;выходным диодом включается прецизионное сопротивление, обеспечивающее использование во всех элементах входного коммутатора дополнительного сопротивления одного номинала неза;висимо от разброса характеристик выходных диодов. Работа преобразующего устройства предлагаемой машины показала, что построение многоканальных (250 каналов и более) прецизионных коммутаторов на основе переключателей 163 и 164 с использованием кремниевых диодов типа Д101.А. и Д223А обеспечивает

точность преобразования (0,1-0,2%) при изменении выходного тока ко.ммутатора в пределах 1-3 ма.

Устройство для автоматической компенсации дрейфа (фиг. 15) основано на использовании презиционных диодных переключателей 165 напряжения и 166 тока совместно с конденсатором 167, запоминающи.м дрейф.

Сравнивающее устройство 168 выполнено из усилителя 169 постоянного тока с входным

балансным каскадом /70 и выходным каскадом /7/ в виде триггера Шмидта. На один из входов балансного каскада 170 подсоединены выход прецизионного коммутатора входных сигналов 172 и переключатель 165, который

включается в режиме компс сации дрейфа.

На другой вход балансного каскада подсоединены конденсатор /67 и переключатель 166, управляемый по одному из входов сигналом с выходного каскада 171 таким образом, что

осуществляется цепь отрицательной обратной связи по этому входу.

13

или в моменты отсутстви, этого преобразования.

Предлагаемая машина предназначена для работы в качестве:

а)управляющей машины в системах ,коМ|Плексной автоматизации производственных процессов;

б)системы обработки данных в автоматизированных системах планирования, учета и упр 1вления производством;

в)универсальной цифровой вычислительной машины.

Состав комплекта переменный в зависимости от назначения.

Основными особенностями предлагаемой машины являются:

наличие развитой системы команд, допускаюшей программирование и обеспечивающей работу мащины в натуральном масщтабе времени в системах автоматизации и в системах автоматической обработки данных;

наличие развитого комплекса внещних устройств - многоканального бесконтактного преобразующего устройства, стартстопного фотовводного устройства, запоминающих устройств на магнитной ленте, быстрой печати, электронных часов;

возможность обработки буквенно-цифровой гнформации;

использование оригинальной системы быстродействующих логических транзисторных элементов;

наличие аппаратного контроля правильности работы с применением автоматического обнаружения ошибок;

наличие канала прерывания;

высокое быстродействие;

малые габариты и малая потребляемая мощность.

Основные технические данные предлагаемой машины.

Тип информации (При вводе и выводе - десятичная, шестнадцатиричная, буквенно-цифровая.

Число разрядов в числах и командах - полные числа; 33 двоичных разряда .получисла и команды 17 двоичных разрядов.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) - 4096 полных чисел или 8192 получисел и комаид.

Скорость работы - 10000 сложений в секунду.

Система программирования - одноадресная.

Особенности системы команд - автоматическая модификация адресов команд; автоматическая интерпретация; работа с получислами, полными числами, числами двойной длины; операции с относительными адресами; адресный выбор входных и выходных каналов преобразующего устройства; выполнение операций с прерыванием.

170218

14

Общее число входных и выходных каналов универсального многоканального устройства преобразователя - 256.

Точность преобразования преобразователя - 0,5%.

Время преобразования - 1000 мксек.

Выбор каналов - адресный.

Электронные часы - ввод в мащину кода времени (часы, минуты) и импульсов прерывания.

Возможна работа в масштабе реального времени от внешних сигналов прерывания.

Запоминающее устройство на магнптной ленте, емкость одного устройства - 80000 чисел (дублированных).

Допустимое количество устройств - до 16.

Фотовводное устройство: скорость ввода данных с иерфоленты - 1000 знаков в секунду (возможен стартстопный режим ввода).

Устройство иечати буквенно-цифровой информации - 7 знаков в секунду. Устройство быстрой печати - 20 чисел в секунду.

Аппаратный контроль правильности ввода информации, передач информации и работы запоминающих устройств.

Потребляемая мощность (основной комплект) - 3 кет.

Предмет изобретения

1.Универсальная цифровая управляющая машина, содержашая арифметическое устройство, ферритовое запоминающее устройство, устройство управления, устройство ввода (вывода), фотовводиое устройство, запоминающее устройство на магнитной ленте, телетайп, перфоратор, пульт управления, универсальное преобразующее устройство, полупроводниковый стабилизированный блок питания, отличающаяся тем, что, с целью экономии оборудования, в ней триггерный сумматор соединен поразрядно с взаимодополняющимися выходами усилителя считывания, соединенными с обмотками считывания информации из ферритового запоминающего устройства, цепи возбуждения которого соединены через схему «ИЛИ с триггерным двенадцатиразрядным адресным регистром и с дополнительным четырехразрядным триггерным регистром фиксированного адреса, выходные цепи которого подключены дополнительно к триггеру управления по содержимому адресного регистра и регистра фиксированного адреса.

2.Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью экономии оборудования, схемы контроля правильности информации по четности соединены с взаимодополняющимися выходами усилителей считывания ферритового запоминающего устройства.

3.Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью увеличения быстродействия, в регистр суммы, являющийся одной из фиксированных ячеек ферритового запоминающего устройства, включен триггер левого знака регистра

15

суммы, соединенный с левым триггером знака сумматора и со схемой управления.

4.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью увеличения надежности, ко входам триггера и формирователя имлульсов переноса «1 подсоединены две группы схем «И, причем к одной группе схем «И подсоединены соответствующие выходы триггера, выходы усилителя чтения и источник команды «сложение, а к другой группе схем «И подсоединены соответствующие выходы триггера, выходы усилителей чтения и источник команды «вычитание.

5.Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения асинхронного режима, контакты передатчика телетайпа разрезаны, изолированы друг от друга и соединены соответственно с входами триггеров дополнительного регистра нащины, при этом цепь электромагнита пуска передатчика соединена через пуско1вой триггер со стоповым контактом передатчика, который через инвертор подключен к сбросовой цепи триггера.

6.Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью исключения влияния изменения содержания регистра модификатора на его счетчик, в ней триггеры двух старщих разрядов триггерного регистра арифметического устройства подсоединены к устройству установки кода «01.

7.Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью построения схемы распределения информации из двух младщих щестнадцатиричных слогов сумматора без затраты времени на передачу информации, усилители запрета каждого младщего разряда каждого щестнадцатиричного слога соединены через схемы «ИЛИ с нулевыми выходами восьми триггеров двух последних щестнадцатиричных слогов сумматора.

8.Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью устранения влияния перекоса перфоленты, выход предварительного фотоусилителя соединен со входом инвертора, выход котоpoiro подсоединен ко входу интегратора, выполненного на двух триодах, выход интепратора соединен со входом восстановителя уровня, а выходы информационного и синхронизирующих восстановителей уровня подключены на вход схемы «И, выход которой соединен со входом эмиттерного повторителя.

9.Мащина по п. , отличающаяся тем, что, с целью обеспечения контроля за вводом алфавитно-цифровой информации с перфоленты, предусмотрен продольный контроль по четности, отмеченный пробивкой контрольного знака после каждого слова при цифровой информации и после каждого конца строки при текстовой информации, обеспечивающий на16

дежное обнаружение одиночной ощибки при считывании с перфоленты и не требующий применения дополнительной дорожки на перфоленте.

10. Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности, быстродействия, температурной стабильности и повыщения требований к характеристикам трансформаторов ферритового запоминающего устройства, работающего по совпадению полутоков, в линию возбуждения адресного дещифратора включены согласно два диода - один в начале, а другой в конце линии, причем начало и конец линии подсоединены к трансформаторам на сердечниках с непрямоугольной петлей гистерезиса.

11.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности запоминающего устройства и улучщения соотнощения сигнал - помеха в стробируемых усилителях считывания, входная цепь, выполненная в виде мостового детектора, соединена с эмиттерньш повторителем, к эмиттеру которого подключена интегрирующая емкость, соединенная с нормально выключенным инвертором, выход которого через инвертор и диод обратной связи подключен ко входу повторителя.

12.Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью защиты мащины от ухода номиналов питающих напряжений, в блоке питания предусмотрена измерительная схема, выполненная на релейном усилителе на п-р-п- к р-п-ртранзисторах, в базовые цепи которых включены через схему «ИЛИ последовательные цепочки стабилитронов, с которыми соединены щины питания мащины, а в коллекторные

цепи включены две обмотки поляризованного реле, контакты которого через релейный усилитель включены между выходными клеммами блока питания и щинами питания мащины.

13. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности вычислительной мащины за счет з лучшения поддержания питающих напряжений на заданном уровне, выходные клеммы блока питания соединены

силовым кабелем с системами питания устройства управления, которые соединены с системами питания запоминающего устройства, затем арифметического устройства, а система питания арифметического устройства соединена с клеммами обратной связи в стабилизаторах блока питания.

14. Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности многоканального преобразователя аналога в цифру и цифры в аналог, коммутатор входных электрических сигналов напряжения, выполненный на диодной схеме совпадения и прецизионных сопротивлениях, подсоединен к устройству эта17

схеме автоматической компенсации дрейфа, к которым также подсоединен ком мутатор входных электрических сигналов тока, выполненный на диодной схеме совладения, сравнивающее устройство подключено к устройству управления, подсоединенному к схеме автоматической компенсации дрейфа и к регистру отработки и хранения кода преобразования.

18

которое соединено с устройством эталонных токов, схема автоматической компенсации дрейфа подсоединена к сравнивающему устройству, а регистр хранения кода адреса подсоединен через дешифратор к коммутатору входных электрических сигналов напряжения и к коммутатору входных электрических сигналов тока.

Фиг. 1

1В 19

Ж.;

fbua. 2

i-tOT h . .L-B-I о о I

,,,г-®-,

о/

ч и.

.У:гЕЩ32

Фи V ВЫ(..0 ВЫХ /

53

3 59 вых fse

Фиг. 5

63 I 69

mil

Фиг.7

72

73

75

-i

7ff4

-77

78

Фиг. в

Ннд;орлгаиионный сигнал -V, |, (( j -I - VuHxpOHu I мрую т нал Выход синхроны зипцющего1/симп1елй SmAg a/w иншормаиионноео уси.литела от. А/ ,-быкод синхронизири/1 ющего интегратора оШ /-дыход информаиионГ(Ного интегратора Вю.А 1; 1| iU-вдтд синхрпнизиру11 ющего формиродатедя Sm Aj 1|-Зьиод информаццонЛ наго срормиробателя Вт 4j Сигнал на 8ыходе схемы совпадения dfn Д

106 Ю1

Фиг.Ю

Фиг. 11