D -17B - D-17B
V naváděcím systému raket Minuteman I NS-1OQ byl použit počítač D-17B (D17B) . Kompletní naváděcí systém obsahoval počítač D-17B, přidruženou stabilní platformu a napájecí zdroje .
D-17B vážil přibližně 62 liber (28 kg), obsahoval 1521 tranzistorů , 6282 diod , 1116 kondenzátorů a 504 odporů . Tyto komponenty byly namontovány na dvojité měděné, ryté, pozlacené, skleněných vláken laminát plošných spojů . Těchto obvodových desek bylo 75 a každá byla potažena pružnou polyuretanovou směsí pro ochranu proti vlhkosti a vibracím. Vysoká míra spolehlivosti a robustnosti počítače byla dána přísnými požadavky zbraňového systému .
Omezení návrhu
U D-17B byla požadována vysoká spolehlivost. Ovládal klíčovou zbraň, která měla jen jednu šanci splnit své poslání. Spolehlivosti D-17B bylo dosaženo použitím polovodičové elektroniky a relativně jednoduchým designem. Ve velké míře se používala jednodušší logika DRL (dioda-odpor) , ale méně spolehlivá logika DTL (dioda-tranzistor) se používala pouze tam, kde bylo potřeba. Na konci padesátých a na začátku šedesátých let, kdy byl D-17B navržen, postrádala tranzistory dnešní spolehlivost. DTL však poskytuje buď zisk, nebo inverzi . Spolehlivost byla také zvýšena pamětí rotačního disku s nedestruktivním odečtem (NDRO). Ve skutečných situacích v reálném čase dosáhly rakety Minuteman průměrného času mezi poruchami (MTBF) více než 5,5 roku.
Sověti měli mnohem větší rakety a ve svých naváděcích systémech mohli používat elektronky (termionické ventily). (Váhy Minutemana I a II zůstávají klasifikovány, ale Minuteman III byl 35 000 kg oproti sovětské raketě R-7 (1959) o hmotnosti 280 000 kg.) Američtí plánovači museli zvolit buď vývoj polovodičových naváděcích systémů (které váží méně) nebo zvažte dodatečné náklady a časové zpoždění vývoje větších raket.
Specifikace
Specifikace počítače Minuteman I D-17B
Rok: 1962
D17B je synchronní sériový univerzální digitální počítač.
Výrobce: Autonetics Division of North American Aviation
Aplikace: Vedení a kontrola ICBM Minuteman I.
Programovací a numerický systém:
- Číselný systém: Binární, pevný bod, doplněk 2
- Logické úrovně: 0 nebo False, 0V; 1 nebo True, -10V
- Délka datového slova (bity): 11 nebo 24 (dvojitá přesnost)
- Délka instrukčního slova (bitů): 24
- Binární číslice/slovo: 27
- Pokyny/slovo: 1
- Typ instrukce: Jedna a půl adresa
Počet instrukcí: 39 typů ze 4bitového operačního kódu pomocí pěti bitů pole adresy operandu pro instrukce, které nemají přístup do paměti.
Časy provedení:
- Přidat (mikrosekundy): 78 1/8
- Násobení (µs): 546 7/8 nebo 1 015 5/8 (dvojitá přesnost)
- Rozdělit: (software)
(Poznámka: Paralelní zpracování, jako jsou dvě simultánní operace s jednou přesnou přesností, je povoleno bez dalšího času provedení.)
Taktovací kanál: 345,6 Hz
Adresa:
- Přímé adresování celé paměti
- Pokyny pro dvě adresy (neoznačené) a tři adresy (označené)
Paměť:
- Délka slova (bity): 24 plus 5 časování
- Typ: Disk NDRO potažený oxidem železitým
- Doba cyklu (µs): 78 1/8 (minimální)
- Kapacita (slova): 5 454 nebo 2 727 (dvojitá přesnost)
Vstup výstup:
- Vstupní řádky: 48 digitálních
- Výstupní řádky: 28 digitálních
- 12 analogových
- 3 pulsy
- Program: 800 5bitových znaků/s
Formát instrukčního slova:
+--------+--------+------+--------+---------+--------+--------+ | TP | T24 21 | 20 | 19 13 | 12 8 | 7 1 | 0 | +--------+--------+------+--------+---------+--------+--------+ | Timing | OP | Flag | Next | Channel | Sector | Timing | | | | | Inst. | | | | | | | | Sector | | | | +--------+--------+------+--------+---------+--------+--------+
Registry:
- Fázové a napěťové výstupní registry
Aritmetická jednotka (kromě přístupu k úložišti):
- Přidejte: 78 µs
- Násobení: 1 016 µs
Konstrukce (pouze aritmetická jednotka): používá se logika tranzistor-dioda.
- Časování: Synchronní
- Provoz: Sekvenční
Střední | Počet slov |
Přístup (µs) |
|
---|---|---|---|
Rotující disk | 2,688 | Průměrně 5 000 | (obecné kanály) |
Rotující disk | 41 | (smyčky rychlého přístupu) | |
40 | (Smyčka 1 slova) | ||
160 | (Smyčka se 4 slovy) | ||
320 | (Smyčka 8 slov) | ||
640 | (Smyčka 16 slov) |
Vstup
- 48 digitálních linek (vstup)
- 26 specializovaných přírůstkových vstupů
-Medium- -Speed- Paper/Mylar Tape 600 chars/sec Keyboard Manual Typewriter Manual
VÝSTUP
-Medium- -Speed- Printer Character 78.5–2,433 ms (Program Control) Phase - Voltage (Program Control)
28 digitálních linek (výstup) 12 analogových linek (výstup) 13 pulzních linek (výstup) 25 600 slov/s maximální přenosová rychlost I/O
Fyzikální vlastnosti
- Rozměry: 20 na výšku, 29 v průměru, 5 na hloubku
- Napájení: 28 V DC při 25 A
- Obvody: DRL a DTL
- Hmotnost: 62 liber (28 kg)
Konstrukce:
- Dvojitě měděně plátované, pozlacené, laminát ze skelných vláken, flexibilní desky s obvody potažené polyuretanem
Software:
- Minimální zpoždění kódování pomocí strojového jazyka
- Modulární podprogramy zvláštního určení
Spolehlivost: 5,5 roku MTBF
Kontrolní funkce: Parita při vyplňování a při výstupech znaků
Výkon, prostor, hmotnost a příprava místa
- Výkon, počítač: 0,25 kW
- Klimatizace: Uzavřený systém
- Objem, počítač: 44 l
- Hmotnost, počítač: 70 lb (32 kg)
- Navrženo speciálně tak, aby se vešlo do válcového naváděcího balíčku.
Délka slova pro tento počítač je 27 bitů, z nichž 24 se používá při výpočtu. Zbývající 3 bity jsou rezervní a synchronizační bity. Možnost ukládání do paměti se skládá z 6000 ot / min magnetického disku s úložnou kapacitou 2985 slov, z nichž 2728 je adresovatelných. Obsah paměti obsahuje 20 chladicích kanálů po 128 sektorech (slovech), horkém úložném kanálu 128 sektorů, čtyři smyčky rychlého přístupu (U, F, E, H) o 1, 4, 8 a 16 slovech příslušně čtyři 1-slovní aritmetické smyčky (A, L, H, I) a dvě 4-slovní vstupní smyčky vstupního bufferu (V, R).
Výstupy, které lze realizovat z počítače D-17B, jsou binární, diskrétní, jeden znak, stav fázového registru, telemetrie a napěťové výstupy. Binární výstupy jsou počítačem generované úrovně +1 nebo −1 dostupné na binárních výstupních linkách.
Instrukční sada
D-17B Instruction Repertoire Numeric Code Code Description ------------ ---- ----------- 00 20, s SAL Split accumulator left shift 00 22, s ALS Accumulator left shift 00 24, 2 SLL Split left word left shift 00 26, r SLR Split left word right shift 00 30, s SAR Split accumulator right shift 00 32, s ARS Accumulator right shift 00 34, s SRL Split right word left shift 00 36, s SRR Split right word right shift 00 60, s COA Character output A 04 c, S SCL Split Compare and .ivt 10 c, S TMI Transfer on minus 20 c, s SMP Split multiply 24 c, s MPY Multiply 30 c, s SMM Split multiply modified 34 c, s MPM Multiply modified 40 02, s BOC Binary output C 40 10, s BCA Binary output A 40 12, s BOB Binary output B 40 20, s RSD Reset detector 40 22, s HPR Halt and Proceed 40 26, s DOA Discrete output A 40 30, s VOA Voltage output A 40 32, s VOB Voltage output B 40 34, s VOC Voltage output C 40 40, s ANA And to accumulator 40 44, s MIM Minus magnitude 40 46, s COM Complement 40 50, s DIB Discrete input B 40 52, s DIA Discrete input A 40 60, s HFC Halt fine countdown 40 62, s EFC Enter fine countdown 40 70, s LPR Load phase register 44 c, s CIA Clear and Add 50 c, s TRA Transfer 54 c, s STO Store accumulator 60 c, s SAD Split add 64 c, s ADD Add 70 c, s SSU Split subtract 74 c, s SUB Subtract
Mezi speciální funkce počítače D-17B patří úložiště vlajek, aritmetika dělených slov a minimalizované časování přístupu. Flag store poskytuje schopnost ukládat současný obsah akumulátoru při provádění další instrukce. Aritmetika dělených slov se používá k provádění aritmetických operací na obou polovinách rozděleného slova současně. Dělené slovo na D-17B se skládá z 11 bitů. Minimalizované načasování přístupu je umístění pokynů a dat do paměti tak, aby byly k dispozici s minimálním zpožděním z diskové paměti.
Naváděcí software
Autonetics byl přidruženým dodavatelem naváděcího systému Minuteman (MM), který zahrnoval letový a předspouštěcí software. Tento software byl naprogramován v jazyce sestavení do diskového počítače D17. Společnost TRW poskytla naváděcí rovnice, které Autonetics naprogramovala, a byla také zodpovědná za ověření letového softwaru. Když jsem zahájil provoz MM, letový počítač byl jediným digitálním počítačem v systému. Cílení bylo provedeno v sídle Strategic Air Command (SAC) Operačním zaměřovacím programem vyvinutým společností TRW k provedení na sálovém počítači IBM 709.
Společnost Sylvania Electronics Systems byla vybrána k vývoji prvního pozemního systému řízení a ovládání pomocí programovatelného počítače. Vyvinuli software, jednotku pro zpracování zpráv a řídicí jednotku pro křídlo 6. Na podporu nasazení systému Wing 6 vyvinula společnost TRW, Inc. z sálového počítače v SAC program prováděcího plánu (EPP) a provedla nezávislou pokladnu software pro řízení a řízení. EPP pomáhal při určování cílů a času odpalování raket.
Střela MM II byla nasazena s diskovým počítačem D-37C . Autonetics také naprogramoval funkční simulátory a ověřovač vkládače kódu, který byl použit v ústředí Wing ke generování a testování kódů letových programů pro vstup do palubního počítače.
Poznámky
- ^ Paměť byla vyvinuta v roce 1960: „autonetika :: mem-brain :: T5-1435 Mem-Brain File Aug65“ . Srpen 1965. s. 68–69.
- ^ a b c Tony C. Lin. "Vývoj mezikontinentálních balistických raketových systémů amerického letectva." Journal of Spacecraft and Rockets , sv. 40, č. 4, 2003. Pp. 491-509
Reference
- Autonetická divize severoamerického Rockwellu. Inc .; Minuteman D-17 Počítačová tréninková data. Anaheim, Kalifornie, 8. června 1970.
- Autonetická divize severoamerického Rockwellu. Inc .; Část I - Příručka předběžné údržby počítače Minuteman D -17A a souvisejícího testovacího zařízení. PO Memo 71. Anaheim, California, Inc., leden 1960.
- Beck, CH Minuteman Computer Users Group, Report MCUG-l-71. New Orleans, Louisiana: Tulane University, duben 1971.
- Beck, CH Minuteman Group Users Computer Group. D-17B Příručka programování počítače. Nahlásit MCUG-4-71. New Orleans: Tulane University, září 1971.
- Beck, Charles H. Vyšetřování opětovné využití počítače Minuteman D-17B. Dostupné z NTIS/DTIC jako dokument AD0722476, leden 1971, 54 s.
- Lin, Tony C .; "Vývoj mezikontinentálních balistických raketových systémů amerického letectva." Journal of Spacecraft and Rockets , sv. 40, č. 4, 2003. s. 491–509.
- Weik, Martin H. (leden 1964). „MINUTEMAN“ . ed-thelen.org . Čtvrtý průzkum domácích elektronických systémů digitálních počítačů. Laboratoře balistického výzkumu, Aberdeen Proving Ground.
Viz také
externí odkazy
- „Dokumenty o D-17 (B) (většinou) a D-37C“ . www.bitsavers.org .