История вычислительной техники в лицах

Малиновский Борис Николаевич

В троичном коде с цифрами +1, О, — 1 имеет место естественное представление чисел со знаком (так называемая симметричная, уравновешенная или сбалансированная система), и «двоичных» проблем, не имеющих удовлетворительного решения, просто нет. Это преимущество присуще всякой системе с нечетным числом цифр, но троичная система самая простая из них и доступна для технической реализации.

Арифметические операции в троичной симметричной системе практически не сложнее двоичных, а если учесть, что в случае чисел со знаком двоичная арифметика использует искусственные коды, то окажется, что троичная даже проще. Операция сложения всякой цифры с нулем дает в результате эту же цифру. Сложение +1 с -1 дает нуль. И только сумма двух +1 или двух -1 формируется путем переноса в следующий разряд цифры того же знака, что и слагаемые и установки в текущем разряде цифры противоположного знака.

Пример: 111011101010 + 111011110100=101110011110

В

трехвходном троичном сумматоре перенос в следующий разряд возникает в 8 ситуациях из 27, а в двоичном — в 4 из 8. В троичном сумматоре с четырьмя входами перенос также происходит только в соседний разряд.

Операция умножения еще проще: умножение на нуль дает нуль, умножение на 1 повторяет множимое, умножение на -1 инвертирует множимое (заменяет 1 на -1, а -1 на 1). Инвертирование есть операция изменения знака числа.

Следует учесть, что комбинационный троичный сумматор осуществляет сложение чисел со знаком, а вычитание выполняется им при инвертировании одного из слагаемых. Соответственно троичный счетчик автоматически является реверсивным.

Важным достоинством троичного симметричного представления чисел является то, что усечение длины числа в нем равносильно правильному округлению. Способы округления, используемые в двоичных машинах, как известно, не обеспечивают этого.

Н.П. Брусенцов.

Приложение 16

Управляющий комплекс для народного хозяйства УМ1-НХ

Управляющая машина для народного хозяйства УМ1-НХ — малогабаритная управляющая машина, построенная на полупроводниковых приборах.

Машина УМ1-НХ может применяться в народном хозяйстве для решения задач управления и контроля в различных отраслях промышленности.

Для расширения областей применения УМ1-НХ, решения задач комплексной автоматизации объектов разработано многоканальное устройство ввода-вывода, образующее вместе с машиной комплекс УМ1-НХ.

КРАТКИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1. Система счисления — двоичная.

2. Представление чисел — с фиксированной запятой. 3. Разрядность: чисел — 15 двоичных разрядов (14 + 1 знаковый); команд — 20 двоичных разрядов. 4. Адресность — переменная (одно-, двух- и трехадресная). 5. Быстродействие: 5000 сложений в секунду; 1000 умножений или делений! в секунду.

6. Объем запоминающих устройств с произвольной выборкой: Внутренняя память: — оперативное запоминающее устройство чисел — 256 слов; — постоянное запоминающее устройство констант — 512 слов; — постоянное запоминающее устройство команд — 2048 слов. Внешняя память (входит в состав внешнего устройства ввода-вывода): — оперативное запоминающее устройство чисел — 512 слов, с возможностьню наращивания до 4096 слов блоками по 512 лов; — оперативное запоминающее устройство команд — 512 слов, с возможностьмо наращивания до 4096 слов блоками по 512 слов.

7. Система команд состоит из 32 команд. В состав системы команд входит ряд специальных операций, обеспечивающих обмен информацией между машиной и объектами управления и работу в реальном масштабе времени.

8. Устройство ввода-вывода включает в себя следующие устройства и каналпы связи с объектом управления: Внутреннее устройство ввода-вывода (входит в состав машины). Восемь каналов для ввода информации в виде напряжения постоянного тока, изменяющегося от -5 до +5 в. Точность преобразования — 0,4 %. Bpeмя преобразования — около 600 мксек. Восемь каналов для ввода информации в виде угла поворота вала. Точноссть преобразования — 0,05 %. Время преобразования и ввода — 200 мксек. Канал для ввода полноразрядной цифровой информации. Время ввода — 20000 мксек. Четыре канала для вывода информации в виде напряжения переменного тоока с максимальной амплитудой 2,5 в. Точность преобразования — 3 %. Время вывода — 200 мксек. Четыре канала для вывода цифровой полноразрядной информации иили информации в виде напряжения (по желанию потребителя). Время вывода — 200 мксек. Внешнее устройство ввода-вывода: Преобразование угла поворота вала в код с точностью 0,05 или 0,01 % < (по желанию потребителя) и каналы ввода и преобразования информации i от датчиков вал-код, объединенные в блоки по 8 каналов в каждом. Вреемя преобразования и ввода — 200 мксек. Каналы для ввода и вывода одноразрядной цифровой информации, объединенные в блоки по 40 каналов в каждом. Время ввода и вывода — 200 мксксек. Каналы для ввода и вывода полноразрядной цифровой информации, объединенные в блоки по 8 каналов в каждом. Время ввода и вывода — 200 мкасек. Каналы для ввода информации в виде напряжения

постоянного тока, изменяющегося от 0 до -10 в, объединенные в блоки по 32 канала к каждом. Время ввода и преобразования — 300 мксек. Точность преобразования — 0,2 % (те же каналы по желанию потребителя могут быть использованы для ввода информации в виде постоянного тока, изменяющегося в диапазоне 0–5 ма, при этом остальные характеристики сохраняются). Каналы для вывода информации в виде напряжений постоянного или переменного токов (по желанию потребителя) с амплитудой, изменяющейся от -5 до +5 в, объединенные в блоки по 8 каналов в каждом. Точность преобразования — 0,4 %. Время преобразования и вывода — 200 мксек. Каналы для вывода информации в виде напряжения постоянного тока с амплитудой, изменяющейся от 0 до -15 в, объединенные в блоки по 8 каналов в каждом. Точность преобразования — 2 %. Время преобразования и ввода — 200 мксек. Каналы для выдачи управляющих сигналов усилителям шаговых двигателей, объединенные в блоки по 8 каналов с каждом. Каналы для ввода информации в виде напряжения, изменяющегося в диапазоне 0-50 вм. Время преобразования — 32 мсек. Точность преобразования — 0,4 %. К одному преобразователю можно подключить до 16 релейных коммутаторов на 32 канала каждый. Количество каналов — по желанию потребителя, но не должно превышать 2048. Устройство для ввода информации с перфоленты и вывода информации на перфоленту на основе телеграфного аппарата СТА-2М. Устройство печати, использующее электрическую печатающую машинку ЭУМ-23. Автоматическая система прерывания для обеспечения работы в реальном масштабе времени. Количество каналов прерывания до 30 (по желанию потребителя). Генератор циклов для организации работы в реальном масштабе времени и для подсчета количества внешних импульсов. Количество входов — 8.

Электронные часы, показывающие время в часах, минутах и секундах в течение суток.

Перечисленные выше каналы связи машины с управляемым объектом могут наращиваться в количестве, требуемом потребителю, но так, чтобы количество входных каналов не превышало 2048, не считая каналов милливольтовых уровней (это же условие относится и к выходным каналам).

Пульт оператора, в функции которого входит:

а) контроль исправности системы и ее визуальная и звуковая индикация; б) контроль состояния объекта управления путем визуальной индикации на табло контролируемых параметров и их отклонений от нормы с одновременным указанием текущего времени; в) корректировка содержимого любой ячейки памяти чисел и программ; г) пуск и останов системы.

Действия, указанные в пп.1–3, производятся параллельно с работой системы по основной программе.

9. Габариты машины УМ1-НХ — 880x535x330 мм, вес блока питания — 80 кг, потребляемая мощность — 200 вт.

10. Комплекс УМ1-НХ конструктивно оформляется в корпусах, аналогичных корпусу машины, при этом вес, габариты и потребляемая мощность определяются требуемой комплектацией системы.

В одном корпусе могут разместиться 10 различных блоков ввода-вывода, образуя устройство связи с объектом (УСО). Блок питания УСО аналогичен такому же блоку машины УМ1-НХ, но в зависимости от типа УСО может содержать различные выпрямители. Мощность, потребляемая блоками питания УСО, 200 вт. Устройство связи с объектом компонуется в шкафах. В каждом шкафу размещаются два УСО, три блока питания и система принудительной вентиляции с водяным охлаждением (температура воды 0-15 С, расход воды не более 500 л/ч). Габариты шкафа — 1200x650x1660 мм.

В качестве первичного источника напряжения для всего комплекса УМ1-НХ может быть использован мотор-генератор, обеспечивающий напряжение 220 в частотой 50 Гц и мощностью 4 кВт

Использованная литература

Лебедев Сергей Алексеевич // БСЭ. 2 изд. — М., 1953. Лебедев Сергей Алексеевич // Вестн. АН СССР. 1954.

Нестеренко А.Д., Швец И.Т. Сергей Алексеевич Лебедев // Вопросы электроавтоматики и радиотехники. — Вып. 1. 1954.

Лебедiв Сергiй Олексiйович // УРЕ. — К., 1962. Т. 8.

Чествование академика С.А. Лебедева // Вестн. АН СССР. 1963.

Дородницын А.А. Машина будущего // Известия. 1964. 24 июня.

Пухов Г.Е., Рабинович З.Л., Стогнiй А.О. Кибернетика // УРЕ — К., 1966. Т. 17.

Лебедiв Сергiй Олексiйович // Iсторiя Академii наук Украiнськоi РСР. Т. 2. — К., 1967.

Глушков В.М., Лаврентьев М.А., Марчук Г.Н. Флагман вычислительной техники // Известия. 1969. 6 сент.