Управляющий вычислительный комплекс СМ 1420

УВК СМ 1420 на базе мини-ЭВМ с интерфейсом «Общая шина» (ОШ) представляет собой агрегатную систему технических и программных средств СМ ЭВМ. В зависимости от назначения выпускаются семь типовых комплексов:

СМ 1420.01 и СМ 1420.02 предназначены для использования в системах автоматизации научно-технических, инженерных и экономических расчетов;

СМ 1420.04 одностоечный минимального состава предназначен для использования в измерительных и информационно-измерительных системах;

СМ 1420.03 и СМ 1420.10 предназначены для построения многотерминальных систем управления базами данных (СУБД) и создания сетей ЭВМ;

СМ 1420.08 используется в качестве ядра для построения автоматизированных рабочих мест конструкторов в машиностроении, радиоэлектронике, строительстве, в АСУ небольшими предприятиями;

СМ 1420.22 — двухмашинный функционально-распределенный комплекс повышенной надежности для использования в АСУ ответственными технологическими процессами, в АСУП, требующих круглосуточного надежного функционирования средств вычислительной техники.

Архитектурные особенности УВК СМ 1420 определяются параметрами процессора СМ 2420. Система команд включает в себя базовый набор команд (команды СМ-3), а также дополнительно 4 команды с фиксированной запятой, 46 команд с плавающей запятой, 2 команды диспетчера памяти, 7 команд общего применения и 1 команду диагностики. В комплексе реализован режим работы в реальном масштабе времени по временным меткам аппаратного таймера при частоте счетных импульсов 50+1 Гц. Оперативная память емкостью 124 Кслов конструктивно и функционально встроена в процессор; емкостью до 1920 Кслов — автономная. В автономной памяти предусмотрен блок преобразования адреса, обеспечивающий преобразование 18-разрядных адресов устройств прямого доступа в 22-разрядные адреса ОП.

В комплексе предусмотрены: диспетчер памяти, который преобразует 16-разрядные виртуальные адреса в 18-разрядные адреса ОШ и встроенной памяти или в 22-разрядные адреса автономной памяти, обеспечивает автоматическое распределение памяти и защиту памяти от несанкционированного доступа; система контроля, осуществляющая контроль хранения информации во встроенной или автономной оперативной памяти с исправлением одиночных и обнаружением двойных ошибок, контроль по паритету микрокоманд в памяти микрокоманд процессора; микропрограммная и программная система диагностики процессора и оперативной памяти.

Комплексы состоят из набора функционально и конструктивно законченных устройств и блоков, выполненных на базе унифицированных конструктивных элементов. Основными конструктивными элементами являются:

блок элементов (БЭ) — печатная плата с размещенными на ней интегральными схемами и электрорадиокомпонентами, соединительными разъемами и другими элементами;

блок монтажный (БМ) — несущая конструкция (каркас) с элементами вентиляции и проводным монтажом, предназначенная для установки и конструктивного объединения БЭ;

блок автономный комплектный (АКБ)—несущая конструкция (каркас) с размещенными на ней и соединенными между собой блоками монтажными и элементами системы электропитания. АКБ является конструктивной основой устройств или их контроллеров, предназначенных для установки в стойку. Габаритные размеры АКБ по высоте кратны U — единице измерения, равной 44,45 мм;

стойка (тумба)—несущая конструкция, предназначенная для размещения, конструктивного объединения и механической защиты АКБ, элементов системы вентиляции и электропитания. Содержит электрооборудование, необходимое для подключения установленных на ней АКБ к сети и внешним источникам резервного питания. Устройства, выполненные в АКБ, устанавливаются в стойку по направляющим и фиксируются защелками в двух крайних положениях при установке в стойку (тумбу) или выдвижении из нее. Размеры стойки по высоте для установки устройств — 32 U; размеры тумбы по высоте для установки устройств—14 U;

внешние устройства (ВУ) — устройства, устанавливаемые вне стоек и имеющие законченное конструктивное оформление.

Производительность   процессора,  коротких  операций/с  .....................   1 000 000
Средняя   производительность   выполнения  задач, операций/с:
               оперативного  управления  ....................................   300 000
               обработки экономической информации   .........................   130 000
               научно-технических  расчетов  ................................   180 000
Представление двоичной информации:
               беззнаковой   ................................................   в поразрядном двоичном коде
               с фиксированной запятой  .....................................   в дополнительном коде со знаком
               с плавающей запятой  .........................................   в прямом коде
Формат данных, бит:
               при беззнаковом  представлении  ..............................   8; 16
               с фиксированной  запятой  ....................................   8; 16; 32
               с плавающей запятой  .........................................   32; 64
Формат команд  ..............................................................   0-,  1-,  2-адресные
Емкость оперативной памяти, Кслов:
               встроенной в процессор   .....................................   124
               автономной   .................................................   до 1920
Питание от сети переменного тока:
               напряжение, В  ...............................................   220, 380/220
               частота, Гц  .................................................   50
Потребляемая мощность, кВ-А  ................................................   3...8
Площадь, занимаемая комплексом, м2  .........................................   до 30

Состав СМ 1420

В номенклатуру технических средств УВК СМ 1420 входят следующие устройства и модули.

Процессор СМ 2420 является центральной частью УВК СМ 1420, в функции которого входит преобразование информации по заданной программе и управление взаимодействием устройств. В состав процессора входит центральный процессор, процессор с плавающей запятой, встроенная оперативная память емкостью 124 Кслов и таймер. В процессоре восемь универсальных регистров, способ обработки информации — параллельный, принцип организации управления — микропрограммный. Конструктивно процессор представляет собой АКБ с габаритным размером по высоте 8 U.

Процессор СМ 2420.01 является усовершенствованной модификацией СМ 2420, за счет дополнительного включения в его состав быстродействующей буферной памяти типа КЭШ емкостью 8 Кбайт и контроллера памяти, расширившим адресацию ОЗУ до 2048 Кслов.

Устройство оперативное запоминающее полупроводниковое СМ 3508.31 объемом 1024 Кслов предназначено для расширения оперативной памяти УВК СМ 1420 до 2048 Кслов. Цикл обращения не более 0,8 мкс, время выборки 0,65 мкс. Контроль хранения информации — исправление одиночных и обнаружение двойных ошибок. Конструкция—АКБ высотой 4 U.

Устройство внешней памяти на магнитных дисках (УВПМД)СМ 1420.5410 осуществляет ввод-вывод информации на магнитные диски. Имеет несколько вариантов исполнения, отличающихся типом накопителей (СМ 5400 или СМ 5410) и их количеством. Емкость накопителя — СМ 5400 4,9 Мбайт, СМ 5410 10 Мбайт. Максимальная скорость передачи данных 150 Кслов/с. Максимальное количество накопителей — четыре СМ 5400 или два СМ 5410. Устройство состоит из контроллера (пять БЭ, устанавливаемых в БМ) и накопителей с габаритным размером по высоте 6 U, устанавливаемых в стойку. Конструктивно контроллер представляет собой АКБ с габаритным размером по высоте — 4 U.

Устройство внешней памяти на сменных магнитных дисках (СМД) СМ 5415.01 осуществляет ввод-вывод информации на СМД. В устройстве используются два накопителя СМ 5408. Емкость накопителя 14 Мбайт. Максимальная скорость передачи данных 270 Кслов/с. Контроллер и каждый механизм представляет собой АКБ с габаритным размером по высоте 7 U.

Устройство внешней памяти на СМД СМ 5407 имеет три варианта исполнения в зависимости от количества используемых накопителей ЕС 5061 (один, два или три). Емкость накопителя 20,48 Мбайт. Максимальная скорость передачи данных 156 Кслов/с. Контроллер представляет собой АКБ с габаритным размером по высоте 8 U.

Устройство внешней памяти на ГМД (УВПГМД) СМ 5631.01 осуществляет ввод-вывод информации на ГМД емкостью 256 Кбайт при общей емкости накопителей 512 Кбайт. Максимальная скорость передачи данных 60 Кбайт/с. УВПГМД состоит из АКБ с габаритным размером 8 U и одного БЭ, устанавливаемого в монтажный блок процессора либо блок расширения системы (БРС). Два накопителя на ГМД ЕС 5074 входят в состав АКБ.

Устройство внешней памяти на магнитной ленте (УВПМЛ) предназначено для хранения больших массивов информации, накопления, сортировки, перекомпоновки информационных массивов, создания информационного архива и обмена информацией посредством записанных магнитных лент. Имеет несколько вариантов, отличающихся количеством накопителей СМ 5300.01 и конструктивным исполнением. Емкость одного накопителя 90 Мбайт. Максимальная скорость передачи данных 10 Кбайт/с. Максимальное количество накопителей 4.

Устройство алфавитно-цифровой печати СМ 1420.6302 состоит из контроллера ИРПР и печатающего устройства последовательного действия DZM-180. Скорость вывода на печать 180 знаков/с. Количество знаков в строке 132.

Устройство алфавитно-цифровой печати СМ 1420.6305 состоит из контроллера ИРПР и алфавитно-цифрового устройства параллельной печати (АЦПУ) СМ 6315. Скорость вывода на печать 500 строк/мин. Максимальное количество знаков в строке 132.

Видеотерминал алфавитно-цифровой СМ 1420.7202 предназначен для ввода с клавиатуры и отображения на экране до 1920 символов алфавитно-цифровой информации (24 строки x 80 знаков). Состоит из контроллера ИРПС и видеотерминала ВТА 2000-15.

Контроллер ИРПС СМ 1420.6010 осуществляет ввод-вывод символьной 8-разрядной информации через радиальный последовательный интерфейс ИРПС в асинхронном режиме со скоростью передачи 50...9600 бит/с на расстояние до 500 м при максимальной скорости передачи. Состоит из одного БЭ, устанавливаемого в монтажном блоке процессора либо БРС.

Контроллер ИРПР СМ 1420.6009 осуществляет ввод-вывод информации через радиальный параллельный интерфейс ИРПР на расстояние до 15 м со скоростью передачи 1*10⁵ символов/с. Состоит из одного БЭ, устанавливаемого в монтажном блоке процессора либо БРС.

Адаптер связи ИРПР СМ 1420.4105 предназначен для связи двух УВК СМ 1420, Обмен между комплексами осуществляется словами размером 16 бит. Скорость обмена 100 тыс. слов/с. Реализован на двух БЭ, каждый из которых устанавливается в своем комплексе.

Переключатель шины СМ 1420.4501 подключает дополнительную шину с периферийным оборудованием, распределяемым между двумя процессорами и увеличивает надежность комплексов за счет введения в систему процессора, находящегося в «горячем резерве» и автоматически включающегося в работу вместо выбывшего из строя. Конструктивно устройство выполнено в виде АКБ высотой 6 U.

Таймер программируемый СМ 1420.2006 предназначен для организации эффективной работы комплекса СМ 1420 в реальном масштабе времени. Позволяет разгрузить центральный процессор (ЦП) от подсчетов интервалов времени. Обеспечивает автономную отработку программно-задаваемых временных интервалов с формированием сигналов прерывания (одиночное и повторяющееся (циклическое) прерывания), ведет счет астрономического времени и внешних сигналов. Скорости счета временных интервалов с синхронизацией от кварцевого генератора (точность тактирования не менее 0,01%) 100 и 10 кГц, от сети частотой 50 Гц, от внешнего аналогового сигнала частотой не более 100 кГц. Таймер может использоваться для контроля работоспособности комплекса. Конструктивно может быть расположен в СМ 1420.0111, СМ 1420.4101, СМ 1420.4501, СМ 2420.

Адаптер дистанционной связи синхронный (АДС-С) СМ 8528 предназначен для подключения синхронного канала передачи данных к УВК СМ 1420. Количество каналов 2. Скорость передачи через стык С2 до 9600 бит/с. Дальность: при использовании стандартных синхронных модемов не ограничена; при связи двух АДС-С без модемов до 100 м. Адаптер представляет собой программируемое устройство, работающее под управлением байт-ориентированных и бит-ориентированных протоколов. Конструкция—АКБ высотой 4 U.

Адаптер дистанционной связи асинхронный (АДС-А) СМ 1420.8502 предназначен для подключения асинхронного канала передачи данных к УВК СМ 1420 через стык С2, скорость передачи 19200 бит/с, расстояние при использовании модемов не ограничено, через ИРПС до 3 км (при скорости передачи 9600 бит/с до 500 м). Адаптер встраивается в монтажный блок БМ2 процессора или БРС СМ 1420.0111. Варианты исполнения: СМ 1420.8502 — два блока элементов типа Е2, один канал ИРПС или С2 по ГОСТ 23675-79; СМ 1420.8502.01 —два блока элементов типа Е2. Один из них собственно АДС-А на один канал ИРПС или С2 по ГОСТ 18145-72, второй — преобразователь напряжения +5 В, +12 В, —12 В для питания до четырех каналов АДС-А; СМ 1420.8502.02 — один блок элементов, аналогичный АДС-А из состава СМ 1420.8502.01. Предназначен для наращивания количества каналов подсоединением к одному СМ 1420.8502.01 до трех СМ 1420.8502.02.

Мультиплексор передачи данных (МПД-2) СМ 8529 обеспечивает связь с удаленными терминалами и другими УВК через стык ИРПС до 3 км (при скорости передачи 9600 бит/с до 500 м), С1-ФЛ-НУ до 4 км (при 19 200 бит/с до 2 км); С2 (до 19 200 бит/с, при использовании модема расстояние не ограничено). Конструкция — АКБ высотой 4 U. Варианты исполнения приведены в табл. 1.

Таблица 1

Мультиплексор передачи данных СМ 8514 обеспечивает информационный обмен между УВК и удаленными терминалами. Количество обслуживаемых терминалов 16. Максимальная дальность передачи через стык ИРПС до 500 м со скоростью 9600 бит/с. Максимальная дальность передачи через стык С1-ФЛ-НУ до 44 км по четырехпроводной линии при максимальной скорости передачи 19 200 бит/с. Дальность передачи через стык С2 любые расстояния с помощью стандартных модемов, максимальная скорость передачи 19 200 бит/с. МПД конструктивно представляет собой АКБ с габаритным размером по высоте 8 U.

Устройство комбинированное быстродействующее УКБ-200 осуществляет ввод в УВК информации с датчиков объекта: 48 двухпозиционных сигналов; 32 аналоговых сигнала; 8 частотно-временных сигналов и вывод информации на объект: 48 двухпозиционных сигналов; 2 аналоговых сигнала. Максимальное быстродействие при синхронной выборке по двум каналам аналогового вывода до 50 000 преобразований/с. Возможен режим поочередной работы усилителей выборки и запоминания, при этом максимальное быстродействие 200 000 преобразований/с. Конструктивно УКБ-200 представляет собой АКБ с габаритным размером по высоте 8 U.

Расширитель интерфейса СМ 1420.4101 предназначен для построения комплексов с числом периферийных устройств, превышающим возможности интерфейса по нагрузке и (или) длине. Геометрическая длина магистрали интерфейса после расширителя не более 15 м. Нагрузочная способность по выходу — 19 стандартных единиц нагрузки. Конструктивно устройство выполнено в виде АКБ высотой 4 U. Расширитель интерфейса позволяет подключать до четырех контроллеров внешних устройств, выполненных на одной плате типа Е2.

Блок расширения системы (БРС) СМ 1420.0111 предназначен для подключения контроллеров дополнительных внешних устройств к УВК СМ 1420. БРС позволяет подключать до шести контроллеров ВУ, выполненных на конструктивах СМ ЭВМ второй очереди на плате типа Е2 в виде одного БЭ и имеющих выход на интерфейс ОШ. Конструктивно БРС представляет собой АКБ с габаритным размером по высоте 4 U.

На основании имеющихся технических средств и программного обеспечения Киевским ПО «Электронмаш» в 1988 г. выпускаются семь типовых комплексов, состав которых приведен в прил. 1.

Приложение 1