Универсальная цифровая управляющая машина

 

Вза.иен ранее изданного

3702I8

ОП.ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советския

Социалистических республик

Зависимое от авт. свидетельства №

1,л. 42г-п, 141.;

Згявлепо 06.111.1964 (№ 885812/26-24) с присоединением заявки ¹

Государственным комитет по делам изобретений и открытий СССР

М11К 6 061

Приоритет

Опубликовано 09.1V.1965. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 2ЛЧ.19б5

УДК 681.142.32(088.8) 1.

P " Г p p, *

1 < ч

Г : 4

Б. М. Каган, В. М. Долкарт, Г. Х. Новик, М. М. Каневский, Л. М. Лукьянов, В, Н. Степанов, Н. К. Ульянова, И. С. Колтыпин, В. И, Адасько, В, В. Молчанов и А. И. Воителев

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт электромеханики

Авторы изобретения

Заявитель

УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЦИФРОВАЯ УПРАВЛЯЮЩАЯ МАШИНА

Известны универсальные цифровые управляющие машины, содержащие арифметическое устройство, ферритовое запоминающее устройство, устройство управления, устройство ввода (вывода), фотовводное устройство, запомина- 5 ющее устройство на магнитной ленте, телетайп, перфоратор, пульт управления, универсгльное преобразующее устройство, полупроводниковый стабилизированный блок питания.

Предлагаемая машина отличается от изве- lo стных тем, что в ней триггерный сумматор соединен поразрядно,с взаимодополняющимися выходами усилителей считывания, соединенными с обмотками считывания инфор мации из ферритового запоминающего устрой- 15 ства, цепи возбуждения которого соединены через схему «ИЛИ» с триггерным двенадцатиразрядным адресным регистро м и с дополнительны м четырехразрядным триггерным регистром фиксированного адреса. 20

Схемы контроля правильности информации по четности соединены с взаимодополняющимися выходами усилителей считывания ферритозого запоминающего устройства. Это позволяет э кономить оборудование. 25

Для увеличения быстродействия в регистр суммы, являющийся одной из фиксированных ячеек ферритового запоминающего устройстВа, .включен триггер левого 3 .IBKa регистра ЗО суммы, соединенный с левым триггером знака сум матора и со схемой управления.

Предлагаемая машина также отличается тем, что ко вход ам триггера и формирователя импульсов .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». Это обеспечивает увеличение надежностями работы сумматора.

Для обеспечения асинхронности режима контакты передатчика телетайпа в машине изолированы один от другого,и соединены соответственно с входами триггеров дополнительного регистра машины, п ри этом цепь электромагнита пуска передагчика соединена через пусковой триггер со стоповым,контактом передатчика, который через инвертор подключен к сбросозой цепи триггера.

Подключение триггеров двух старших разрядов триггерного регистра арифметического устройства к устройству установки кода «01» обеспечивает исключение влияния изменения содержимого регистра модификатора на его счетчик.

Предлагаемая машина отличается тем, что для построения схемы распределения инфор170218 мации из двух младших шестнадцатиричных слогов сумматора без затраты времени на,передачу информации усилители запрета каждого младшего разряда каждого шестнадцатиричного слога соединены через схемы

«ИЛИ» с нулевыми выходами восьми триггеров двух последних шестнадцатиричных слогов сумматора.

Для устранения влияния перекоса перфоленты выход предварительного фотоусилителя соединен со входом инвертора, выход,которого подсоединен ко входу интегратора, выполненного на двух триодах. Выход интегратора соединен со входом восстановителя уровня, а выходы информационного и си нхронизирующих восстановителей уровня подключены на .вход схемы «И», выход которой соединен со входом эмиттерного повторителя.

B машине предусмотрен продольный контроль по четности, отмеченный пробивкой контрольного знака после каждого слова при цифровой информации и после каждого конца строки при текстовой информации, обеспечивающий надежное обнаружение одиночной ошибки при считывании с перфоленты и не требующий дополнительной дорожки на перфоленте. Это обеспечивает контроль вводом алфативно-цифровой информации с перфоленты.

В линию возбуждения адресного дешифратора 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. Это позволяет повысить надежность, быстродействие, температурную стабильность уcTpOHcTçà и требования к характеристикам трансформаторов.

Предлагаемая машпна отличается также тем, что входная цепь, выполненная в виде мостового детектора, соединена с эмиттерным повторителем, к эмиттеру которого подсоединена интегрирующая емкость. соединенная с нормально выключенным инвертором, выход которого через инвертор и диод обратной связи присоединен ко входу повторителя. Это обеспечивает повышение надежности запоминающего устройства и улучшение соотношения сигнал-помеха в строоируемых усилителях считывания.

Для защиты машины от ухода номиналов питающих напряжений в блоке питания предусмотрена измерительная схема, состоящая из релейного усилителя,на и-р-и- и р-и-р-транзисторах, в базовые цепи которых включены 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 включены между выходными клеммами блока питания и шинами питания .машины.

Схема разводки питания машины выполнена так, что выходные клеммы блока питания соединены силовым кабелем с системами пи5

65 тания устройства управления. Последние соединены с система ми питания запоминающего устройства, затем арифметического устройства, причем система питания арифметического устройства соединена с клеммами обратной связи в стабилизаторах блока питания. В результате этого изменение падения напряжения,в силовых кабелях не влияет на стабильность напряжения на шинах самой вычислительной машины. Это повышает надежность вычислительной машины за счет улучшения поддержания питающих напряжений,на заданном уровне.

Предлагаемая машина отличается также тем, что коммутатор входных электрических сигналов напряжения, выполненный на диодной схеме совпадения и прецизионных сопротивлениях, .подсоединен к устройству эталонных токов, сравнивающему устройству и к схеме автоматической компенсации дрейфа, к которым также подсоединен коммутатор входных электрических сигналов тока, выполненный на диодной схеме совпадения. Сравнивающее устройство подключено к устройству управления, подсоединенному к схеме автоматической компенсации дрейфа и к регистру отработки и хранения кода преобразования, которое соединено с устройством эталонных токов. Схема автоматической компенсации дрейфа подсоединена к сравнивающему устройству, а регистр хранения кода адреса подсоединен через дешифратор к коммутатору

«ходных электрических сигналов пап ряжения н к коммутатору входных 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

i.,ï ðàâëÿþùåé 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; на фиг. 5 — функциональная схема выполнения операций сложения,и вычитания в и-ом разряде арифметического устройства; на фиг. 6 — функциональная схема асинхронной системы связи машины c телетай пом; на фиг. 7 — структура регистра и счетчика модификации машины; на фиг. 8— структурная схема размещения информации в регистре ариф|метического устройства; на фиг. 9 — принципиальная схема формирователя сигналов фотоусилителя фотовводного устройства; на фиг. 10 — структура информационного слова на перфоленте; на фиг. 11— принципиальная схема адресного переключа- теля линий возбуждения ферритового запомынающего устройства; на ф иг. 12 — принципиальная схема усилителя считывания ферритового запоминающего устройства; на фиг. 13 — принципиальная схема контроля отрицательного уровня питающего напряжения; на фиг. 14 — функциональная схема

170218 нуль-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 8, блока питания 4.

Арифметическое устройство 1 содержит сумматор 5 параллельного действия, триггер 6 знака сумматора и триггер 7 знака регистра суммы.

Запоминающее устройство 2 содержит куб

8 памяти, схемы 9 возбуждения и усилители

10 чтения.

В состав устройства управления 8 входит адресный регистр 11, регистр 12 фиксированного адреса, схемы 18 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 запускается 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 амплитудного 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 28 ферритового запоминающего устройства, где ячейки 24 и

25 соответствуют левому и правому знаку регистра суммы, а 2б-ая тридцатидиухразрядный 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 и, и — 1, и — 2 (фиг. 4) поданы на входы четырех схем совпадения 29 — 82 таким образом, что на выходах схем образуются отрицательные сигналы, если содержимое и, и — 1 и и — 2 разрядов равны в двоичном виде «110» для схемы 29, «101» — для схемы

80, «011» — для схемы 81 и «000» — для схемы 82. Выходы схем совпадения 29 — 82 пода5

65 ны на схему 33 «ИЛИ» и затем на повторитель 84, на выходе которого образуется отрицательный сигнал «четность» при любой комбинации информации в n, n — 1, n — 2 разрядах, имеющих четное число единиц. Выход повторителя 84 соединен со входом инвертора

85, на выходе которого образуется отрицательный сигнал «нечетность>.

Сформированные сигналы четности и нечетности всех разрядов собираются в следующей ступени 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 ошибки устанавливается в состояние «единица», запрещая дальнейшую работу и сигнализируя о сбое.

Схема выполнения вычитания позволяет уменьшить оборудование в машине.

Для формирования пробега «1» используется та же схема, что и при выполнении сложения. Схема выполнения сложения и вычитания в и-ом разряде показана на фпг. 5. Во время появления сигналов на выходы 86 — 89 и-го усилителя чтения при сложении подаются импульсы «поразрядное сложение» по шине 40 и «сложение» по шине 41, а при вычитании «поразрядное вычитание» по шине 42 и

«вычитание» по входу 48. Импульс по шине

«поразрядное сложение» 40 через схемы совпадения 44 и 45 по входам 46 или 47 триггера

48 изменяет состояние триггера на обратное, если есть сигнал на «1»-ом выходе 86 и-го усилителя чтения. Импульс «поразрядное вычитание» по шине 42 через схемы совпадения

49 и 50 изменяет состояние триггера на обратное, если есть сигнал на «О»-ом выходе и-го усилителя чтения.

Схема 51, пробегая единицы в данном разряде, срабатывает при поступлении импульса по шине 41 через схему совпадения 52, если возбужден выход 58 триггера и выход 54 усилителя чтения n — 1-го разряда, а при поступлении импульса по входу 48 через схему совпадения 55, если возбуждены выход 56 триггера и выход 89 усилителя чтения и — 1 разряда.

Кроме того, формирование пробега «1» происходит через схему 57 совпадения в случае, если возбужден выход 58 предыдущего триггера и вход 59 пробега «1» и — 1-го разряда.

Вход схемы совпадения 55 подсоединен к выходу «1» триггера 48 (и — 1)-го разряда.

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

Вывод алфавитно-цифровой информации пз машины осуществляется на серийный телеграфный аппарат типа PTA-50-2.

Параллельный машинный код преобразуется в последовательный контактами передатчика телетайпа.

В связи с этим перед началом печати каждого слога необходимо «запустить» передатчик. Для этого на телетайпе установлен элек170218 тромагнит, сдергивающий запорную скобу 60 с фрикционной муфты 61 передатчика (фиг. 6). Система запуска передатчика телетайпа — асинхронная. Сущность работы этой системы состоит в том, что синхронизация работы телетайпа осуществляется через собственный контакт передатчика, что приводит к тому, что электромагнит запуска передатчика выключается лишь после того, как разомкнется стоповый 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 68 передатчика 64 телетайпа, общая точка которых заведена через усилитель мощности 65 на электромагнит бб приемника 67.

Асинхронная система запуска передатчика телетайпа 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 ze регистр машины имеет 12 разрядов, поэтому

4 разряда не несут информации.

Во избежание влияния регистра модификатора на счетчик и наоборот перед 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 71.

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 и-ro разряда запускается следующим образом: при обычной записи информации в.память на вход

78 схемы совпадения 74 подается импульс запрета и на входе 75 записывается выход «О» и-го разряда, При выполнении команды распределения за пуск 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.

Принципиальная схема формирователя фотосигнала фотовводного устройства и временная диаграмма его работы представлена на фиг. 9.

5 ю

15 гю

25 з

Формирователь сигналов до.чжен 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, триггер а Ш м идта 88.

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 О. 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 /z 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 /з диаметра пробивкиленты, не обеспеча необходимый уровень нарастания пилообразного напряжения интеграторов, при котором пробивается опорный диод 85 или 89 и запускается триггер Шмидта 88 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 совпаденияя.

Диод 92 служит для запуска триггера 83 информационного канала.

170218

10

Информационный формирователь содержит также диод 98 и сопротивление 94 канала синхроимпульсов, предварительный усилитель

95, инвертор 9б, 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 А — А, 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 подсчете 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 машина 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 ошибку при считывании данного слова или строки. Образование и пробивка на перфоленте кода контрольного знака производится автоматически всякий раз после пробивки знака записи 105 и 10б (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 поперечного контроля четности требует дополнительной шестой дорожки на перфоленте, Ферритовое запоминающее устройство машины имеет диодно-трансформаторный адресный дешифратор, работающий на принципе проведения тока (см. фиг. 11).

Выборка линий, например линии 10б, производится путем возбуждения первичных обмоток трансформаторов 107 и 108 возбудителями 109. Трансформаторы 110 и 111 не возбуждаются. При этом на вторичных обмотках

6О 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 118 течет в линию 10б.

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

107, 108, 110 и 111 выполнены из материала с непрямоугольной петлей гистерезиса, что позволяет не расходовать время на установку сердечников и их возврат дополнительными импульсами.

Надежность работы ферритового запоминающего устройства машины в значительной степени определяется предложенной схемой усилителя считывания (см. фиг. 12). Сигнал с обмотки считывания 115 усиливается линейным парафазным каскадом Пб, имеющим трансформаторные вход и выход. Усиленный сигнал выпрямляется схемой 117, стробируется схемой 118, на вход П9 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, 128 и 124, устанавливающее интервал срабатывания системы с положительной обратной связью, включающей триоды 120, 125, 12б и 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 180 служит для подрезки коллекторного напряжения триода 125.

Выходное напряжение снимается с коллектора триода 12б. Все это позволяет надежно различать полезный сигнал и помехи и быстро восстанавливать уровень усилителя.

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

Точка 181 схемы (фиг. 13) подсоединяется к выходу стабилизатора. Точки 182 и 188 подсоединяются к источникам питания схемы контроля.

Напряжение стабилизации стабилитронов

134 и 135 таково, что диоды 18б и 187 нормально заперты. Сопротивления 188 и 189 задают рабочую точку стабилитронов 184 и 135 соответственно. Нормально р-и-р-переход триода 140 закрыт .положительным смешением от его источника 141 через сопротивление

142, à и-р-и-переход триода 148 закрыт отрицательным смещением от источника 144 через сопротивление 145. При уходе напряжения в точке 131 на 10 Д от номинального значения

170218

12 диод 187 отпирается и через сопротивление

146 протекает ток, открывающий триод 140, в коллектор которого включена обмотка 147 быстродействующего поляризованного реле.

При уходе .напряжения в точке 181 на 10О/II через диод 186 и сопротивление 148 открывается триод 148, коллектор которого соединен с обмоткой 149 реле, подсоединенной к источнику 150 положительного потенциала.

В любом из этих двух случаев срабатывает либо триод 140, либо 148 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 158 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; дешифратор 159 кода адреса (1 ступень) .

Для улучшения поддержания напря>кения на шинах, питания на заданном уровне,предусмотрены меры, исключающие влияние изменений падения напря>кения в силовых кабелях, соединяющих блок питания и собственно вычислительную машину. Для этого обратная связь со стабилизаторов напря>кения заведена не с выхода самих стабилизаторов, как это делается обычно, а непосредственно с шин питания вычислительной машины.

Схема многоканального преобразователя построена таким образом, что независимо от величины входного сигнала (тока или напряжения) на входах 160 пли 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

I58 эталонных токов.

Коммутация как входных сигналов, так и разрядных эталонных токов осуществляется с помощью разработанного переключающего элемента — прецизионного диодного переключателя тока 168 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 преобразователя производится в»оменты выдачи результата преобразования или отсутствия преобразования непрерывных величин в дискретные. В схеме 154, осуществля ющей переключение сравнивающего устрой5

65 ства на режим компенсации дрейфа, также используются разработанные для входного коммутатора прецизионные диодные переключатели на пря>кения и тока.

Основной особенностью коммутаторов 156 и 157 является наличие прецизионных диодных переключателей тока и напряжения. Это позволило использовать один и тот >ке преобразователь непрерывных величин в дискретные 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 или напряжения дополнительного диода для обеспечения второй ступени адресной дешифрации привело к существенному сокращению общего количества оборудования адресного дешифратора и выходного коммутатора.

Переключатель 164 отличается от диодной схемы совпадения тем, что: а) входное напряжение подается на входы

161 через дополнительное прецизионное сопротивление; б) в качестве питающего напряжения используется эталонное напряжение Е, которос подается через прецизионное сопротивление:, в) последовательно с выходным диодом включается прецизионное сопротивление, обеспечивающее использование во всех элементах входного коммутатора дополнительного сопротивления одного номинала независимо от разброса характеристик выходных диодов.

Работа преобразующего устройства предлагаемой машины показала, что построение многоканальных (250 каналов и более) прецизионных коммутаторов на основе переключателей 168 и 164 с использованием кремниевых диодов типа Д101Л и Д22ЗЛ обеспечивае" точность преобразования (0,1 — 0,2О1О) при изменении выходного тока коммутатора в пределах 1 — 3 ма.

Устройство для автоматической компенсации дрейфа (фиг, 15) основано на использовании презиционных диодных переключателей

165 напря>кения и lбб тока совместно с конденсатором 167, запоминающим дрейф.

Сравнивающее устройство 168 выполнено из усилителя 169 постоянного тока с входным балансным каскадом 170 и выходным каскадом 171 в виде триггера Шмидта. На один из входов балансного каскада 170 подсоединены выход прецизионного коммутатора входных сигналов 172 и переключатель 165, который включается в ре>киме компг ации дрейфа.

На другой вход балансного каскада подсоединены конденсатор 167 и переключатель lбб, управляемый по одному из входов сигналом с выходного каскада 171 таким образом, что осуществляется цепь отрицательной обратной связи по этомч входу.

Автоматическая компенсация дрейфа производится по сигналам из устройства управления 178 в моменты выдачи результата преобразования непрерывных величин в дискретные

170218

13

30 или в моменты отсутстви этого преобразования.

Предлагаемая машина гредназначена для работы в качестве: а) управляющей машины в системах .комплексной автоматизации производственных процессов; б) системы обработки данных в автоматизированных системах планирования, учета и упр явления производством; в) универсальной цифровой вычислительной машины.

Состав комплекта переменный в зависимости от назначения.

Основными особенностями предлагаемой машины являю". ся: наличие развитой системы команд, допускающей программирование и обеспечивающей работу машины в натуральном масштабе времени в системах автоматизации и в системах автоматической обработки данных; налич <е развитого комплекса внешних устр эйств — многоканального бесконтактного преобразующего устройства, стартстопного фотовводного устройства, запоминаюших устройств на магнитной ленте, быстрой печати, эл ктронных ча сов; возможность обработки буквенно-цифровой нформации; 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 команд.

Скорость работы — 10000 сложений в секун.ду.

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.

Число регистров модификации — 128.

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 машину кода времени (часы, минуты) и импульсов прерывания.

Возможна работа в масштабе реального времени от внешних сигналов прерывания.

Запоминающее устройство на магнитной ленте, емкость одного устройства — 80000 чисел (дублированных).

Допустимое количество устройств — до 16.

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

Устройство печати 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 квт.

Предмет изобретения

1. Универсальная цифровая управляющая машина, содержащая арифметическое устройство, ферритовое запоминающее устройство, устройство управления, устройство, ввода (вывода), фотовводное 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. Машина 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. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью увеличения быстродействия, в регистр суммы, являющийся одной пз фиксированных ячеек ферритового запоминающего устройства, включен триггер левого знака регистра

170218

65 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 импульсов 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. Машина 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 машины, при этом цепь электромагнита пуска передатчика соединена через пусковой триггер со стоповым контактом передатчика, который через инвертор подключен к сбросовой цепи триггера.

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

7. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью построения схемы распределения информации из двух младших шестнадцатиричных слогов сумматора без затраты времени на передачу информации, усилители запрета каждого младшего разряда каждого шестнадцатиричного слога соединены через схемы

«ИЛИ» с нулевыми выходами восьми триггеров двух последних шестнадцатиричных слогов сумматора.

8. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью устранения влияния перекоса перфоленты, .выход предварительного фотоусилителя соединен со входом инвертора, выход которого подсоединен ко входу интегратора, выполненного на двух триодах, выход интегратора 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. Машина по п. 1, 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 на20

Зо

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

10. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, быстродействия, температурной стабильности и повышения требований к характеристикам трансформаторов ферритовсго запоминающего устройства, работающего по совпадению полутоков, в линию возбуждения адресного дешифратора 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 повышения надежности запоминающего устройства и улучшения соотношения сигнал — помеха в стробир уемых усилителях считывания, входная цепь, выполненная в виде мостового детектора, соединена с эмиттерным 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. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью защиты машины от ухода номиналов питающих напряжений, в блоке питания предусмотрена измерительная схема, выполненная на релейном усилителе на и-р-и- и p-n-ртранзисторах, в оазовые цепи которых включены 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 включены между выходными клеммами блока питания и шинами питания машины.

13. Машина по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности вычислительной машины за счет улучшения 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. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения 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 эталонных токов, сравнивающему устройству и к

170218

17

Фаг

Вых

Вых,. 0

Lr

17 юг. 3 схеме автоматической компенсации дрейфа, к которым также подсоединен коммутатор входных электрических сигналов тока, выполненный на диодной схеме совпадения, сравнивающее устройство подключено к устройству управления, подсоединенному к схеме автоматической компенсации дрейфа и к регистру отработки и хранения кода преобразования, I

1

I

1

1

1 !

1

> которое соединено с устройством эталонных токов, схема автоматической компенсации дрейфа подсоединена к сравнивающему устройству, а регистр хранения кода адреса под5 соединен через дешифратор к коммутатору входных .электрических сигналов напряжения и к коммутатору входных электрических сигналов тока.

170218 юг.7

77

Вы од синхронизиру его цс лителя ащ д динформационноео ии дщA, к / иийсин ронизирига ингпегращцра Щ иод информаицонинтегро ора дт. Az ьиод син рпнцзиру го Формиробателя

4 иод информаццоно формиродашедд

| (! ) ) ! 1 ! (1 сигнал на дьиоде мы содпаденцр йп 4, ниг у

170218

Фур 1

lбд

Ф1/2. 15

Составитель В. Субботин

Редактор П. Шлаин Техред Ю. В. Баранов Корректор О. Б. Тюрина

Заказ 1023/14 Тираж 950 Формат бум. 60X90 /з Объем 1,46 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2.

Универсальная цифровая управляющая машина Универсальная цифровая управляющая машина Универсальная цифровая управляющая машина Универсальная цифровая управляющая машина Универсальная цифровая управляющая машина Универсальная цифровая управляющая машина Универсальная цифровая управляющая машина Универсальная цифровая управляющая машина Универсальная цифровая управляющая машина Универсальная цифровая управляющая машина Универсальная цифровая управляющая машина Универсальная цифровая управляющая машина 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для определения состава и веса критических путей в орграфе без петель

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в электронной цифровой вычислительной машине

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в электронной цифровой вычислительной машине

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах для связи процессоров с внешними устройствами, между процессорами, а также между процессорами и запоминающими устройствами

Изобретение относится к вычислительной технике и используется для обработки сигналов, которые состоят из множества компонентов, каждый из которых представляет какой-то один аспект физического объекта

Изобретение относится к электронным играм

Микроэвм // 2108619
Изобретение относится к области микропроцессорной техники, в частности, может применяться для реализации обмена информацией

Изобретение относится к системам передачи стоимости товара при безналичных операциях
Наверх