数字计算机控制器的设计问题

本文介绍(莫斯科工程物理学院)通用数字计算机的控制器的设计。该控制器同时采用三地址及一地址指令糸统,并考虑到节省设备、操作快速和灵活性等因素。通用数字计算机采用磁鼓存贮器时每秒能执行300条指令。这个速度比采用磁鼓存贮器的“乌拉尔”、M-3两台计算机快得多。该机的操作存贮器原来采用磁鼓,后改用铁氧体磁心。全机器采用寿命很长的7H8型及69型两种电子管构成。主要元件是板—栅耦合的触发器。     

4096个数的铁氧体磁心存储器

本文所述的磁心存储器是矩阵式的操作存储器,在 M-2计算机中用它来代替示波管操作存储器和磁鼓辅助存储器。磁心存储器的容量为4096个数,每个数有36位二进位,而其中有两位在 M-2计算机中作为备用。(示波管存储器和磁鼓存储器的容量都是512个数,每个数有34位二进位数。)存储器的,访问周期约为30微秒;其中一部份是与机器其他一些操作的时间相重合的。(示波管存储数的访问周期为37.5～50微秒,磁鼓的工作更慢。)磁心存储器用了526个电子管,此外,电源用了108个电子管。此数还没有包括存储器不用主机而单独进行检查的设备所用的电子管数;示波管存储器和磁鼓存储器需用644个电子管,此外,电源需用约150个电子管。     

FC-4100数据处理系统的逻辑设计

FG-4100是一台并行、二进制、字长为30位的数据处理计算机。对钟脉冲重复频率为1兆赫,平均操作速度为每秒5万次。内存储采用随机存取的磁心存储器,容量可以是4096、8192或16384个字。存取周期为1.3微秒。中央数据处理机连同磁心存储器在内使用的晶体三原管不超过3000只。这台计算机的重要特点是它有程序中断系统。这种系统根据预先指定的优先规则能同时执行16个彼此无关的程序。每一个程序都有属于它自己的6个变址寄存器与程序计数器。机器的其他特点有:1.一个为了控制执行程序内循环的特殊工作方式,按照这种方式工作时无需通常的分枝指令;2.相对地址;3.半字长的乘法与除法指令。这种指令可以在精确度要求较低的情况下提高运算速度;4.用作浮点操作的规格化指令等。     

苏联计算机简介

乌拉尔-4计算机 乌拉尔-4数字计算机包括主要设备和辅助设备。主要设备包括控制台、运算器、磁心存贮器、磁鼓和磁带。辅助设备包括卡片和纸带穿孔及读出设备,一台电传打字机、输入-输出控制器和一台字母数字行式打印机。 利用一个输入-输出装置可以实现几个输入-输出装置的同时操作。用输入-输出装置的     

0.7微秒磁心存贮器

本文描述一个新研制的磁心存贮器的设计及性能。在这个低功率、高速度存贮器的设计中,采用了二维方案以及磁心部分翻转技术。这个存贮器的特点是:电流导引二极管矩阵和均分负载磁开关的综合利用,构成经济且优质的驱动系统。该存贮器的存贮容量为73,728个二进制数位,可靠地执行指令的重复频率高达1.47兆赫。文中还描述了:存贮器的结构、串并联延迟线脉冲分配器、控制脉冲以及实测的性能。     

磁盘

磁盘通常是计算机系统的最大的随机存取的存贮设备(一个单个的盘所包含的信息往往比全部磁心还多),除了磁心存贮器外,它能提供最快的存贮。这点使得磁盘作为磁心的后备存贮是格外有用的,而特别是在分时系统的对换技术上:现时活跃的用户程序放在磁心内、而不活跃的程序存在磁盘内。与磁带不一样,磁盘总是在运转中并且具有固定长度数据     

基于region的动态重用技术

1.引言指令之间的依赖使超标量计算机的处理器每个时钟周期只能执行平均1.7到2.1条指令。同时指令的运行带有很大的重复性。指令重复是指一条静态指令多次动态执行得到的结果是一样的。通常的情况下,对一条计算指令,如果它的输入是相同的,那么其结果也是相同的。但是,也存在输入不同、但结果相同的情况;例如两个数做布尔运算,在很多种情况下,结果都是一样的。在本文中我们说一条指令被重复当且仅     

外存储电子化的途径

前言随着计算机速度及性能的不断提高,要求存储器的容量大、速度快。目前都采用三级存储器的体制以适应这种要求。一般以存取速度为数百毫微秒、容量数万位、信息传送率每秒数亿位级的半导体或磁膜存储器作为第一级存储器,以存取速度为数微秒、容量数百万位的磁心存储器作为第二级存储器,以存取平均等待时间为数毫秒至数秒级、容量数亿位级的磁鼓、磁盘、磁带等机电式外存储器作为第三级     

用于磁鼓和磁帶的晶体管讀出放大器

磁鼓和磁带常常用来作为数字信息的存储或中间存储元件。通过磁头和放大器讀出磁带或磁鼓上信息以便使用。本文只限于讨论用晶体管的讀出放大器的问题,给出了分析和设计步骤,测验了一个标准放大器,它是由开路输出信号大于2毫伏的再生讀头来带动的。这个放大器能驱动三个并联的双稳多谐振盪器,频率范围是2～400兆赫。工作温度的范围是0℃到 70℃。输出脈冲上升时间小于1微秒。在计算机中磁带和磁鼓常用作存储或中间存储元件。以数字形式存储在带或鼓上的信息通过磁头和放大器可以再被利用。在本文中研究了用一般晶体管的讀出放大器的设计。一般要求是,为了能够从市埸上可以供应的磁头中选择出适当的磁头来,必须计算必要的规格,放大器的输出一定要能够驱动两个并联的双稳多谐振盪器。     

动压空气浮动磁头

象磁鼓和磁带一类的转动存贮装置,表面速度是相当高的,为了防止表面磁层的损耗,通常使磁头离开旋转体(磁鼓或磁带)表面一个微小的间隙。这个间隙越小越好,否则磁记录密度将大大降低,同时希望这个间隙在运转过程中保持不变,这样信息才会均匀,读出电压幅度才会不变。     

MOBIDIC—B计算机的系统结构

MOBIDIC—B 系统是一台安装在标准军用牵引车上的全晶体管化、军用电子数字计算机,是一台采用并行、二进制、同步、定点操作以及能进行双工数据处理曲通用计算机系统。这个系统有两台性能相同的中心处理机,它们与一个数据传送总线连接。两台处理机共用一套输入输出设备,它们也可进行双工操作,相互进行控制及监督。除了每台处理机各有一个8193字的高速磁心存储器以外,还有一台容量为五万位的大容量存储器。这个大容量存储器用作输入输出设备(它只供输入输出指令访问)。数据加工装置用来使得便于从磁带及大容量存储器觅数。控制台也有两份,它们有两块独立、相同的控制扳。每份控制板控制一台处理机。     

1A处理机的存储器系统

1A处理机存储器系统包括有呼叫/程序存储器,文件存储器和使用磁带的辅助数据系统。呼叫/程序存储器是65536个字,每个字26位的存储器系统,它使用两线、电流重合法、铁氧体磁心矩阵作为存储体,它能以1.4微秒读写周期时间工作。由于文件存储(FS)有磁盘文件存储器,使得1A 处理机成为高性能大容量的存储系统。每个FS 控制器能控制一到四个盘文件,使得最大的存储量为2.56×10~6字。两个FS 组成总合容量为5.12×10~6字的双工文件存储器。辅助数据系统(ADS)可在1A 处理机呼叫或程序存储存储器和磁带之间作为有效的传输数据的设备。磁带用于输入通用的程序,工作数据和故障定位信息,并用于输出拟定计算,通信量和误差分析数据。ADS 硬件包含有数据单元选择器(DUS)和磁带体制读数系统(TF)。     

大容量存储器述评

引言电子数字计算机在商业方面的广泛应用要求用相应的外部设备来存储由计算机产生并供其再次使用的大量数据。这些大量的外部数据在以前主要是用穿孔卡片和磁带来存储的。这些存储装置固有的缺点是:只能串行地取数以及缺乏从存储装置中联机取出全部数据的能力。由于上述缺点再加上对在计算机控制下的大容量、半随机取数、联机数据存储的需要,因此便发展了大型磁鼓、多条短磁带的磁带机以及开展了磁盘的初期研制工作。大型磁鼓能提供毫秒量级的取数时间,但存储容量有限;每一鼓只能存一百万或两百万位信     

CDC STAR-100的页面站

引言 GDC STAR-100是一台大容量、高速度、具有虚拟存储器的计算机系统,其中输入/输出与存储器之间的信息交换是由与主机分开的站来管理的。这样,它就能把整个计算功能划分为一些能与中央处理机并行操作的独立部分。这种方法也简化了中央处理机的设计,并使它能连接大量的存储装置和终端设备。站是由SGU(站控制器)和SBU(站缓冲器)组成。SCU是一台具有小型磁鼓和显示控制台的小型计算机,在它的机柜内装有电源和冷却设备。SBU是由容量为64K(K=1024)位组、高带宽的磁心存储器组成。     

微程序仿真技术在外部设备控制器中的应用

本文针对具有复杂功能的外部设备子系统开发应用微程序仿真技术。借助微程序仿真技术灵活、廉价、可靠的优点,结合在DTS 200系列机磁带子系统中首次成功应用微程序仿真技术的经验,提出一种面向中、大型电子计算机中磁带、行式打印机、磁鼓和磁盘组等控制器的通用方案。其“通用”的含义限于下述范围: 1.基本上一致的硬件系统; 2,统一的微指令格式; 3.微程序模块化设计和模块公用化; 4.微程序管理程序及公用微诊断模块。主要的思想是控制存储器使用RAM;微程序执行模块和诊断模块用纸带加载进RAM的MOS存储器部分;操作时按模块调入RAM的TTL快速存储器内执行。纸带加载有调入不同对象(外部设备)的执行微程序模块的     

IBM—1604大型数字计算机

IBM一1604计算机是一台全晶体管化的大型数字计算机,每秒钟能执行100,000条指令。这台机器具有如下特性:全路线路都是可插式的;机器的标准化程度相当高,因而便于机器维护。例如整个机器的电源仅采用 20伏及-20伏两种。存贮器用磁心,其容量为32,768个字,由两相的定时系统控制。每相各控制存贮器的一半。存贮器中两个存贮周期可以互相重叠。因此,交替访问这两部份存贮地址时,存取周期可缩到3.2微秒,平均取数在4.8微秒以内可完成。     

用微程序控制的通用计算机

通用数字计算机 SD-2有一个存取时间为20微秒的磁心存贮器和一个存贮微程序的二极管存贮器。机器的字长为19位,指令系统有31条指令;程序存放在磁心存贮器中。每条指令中的地址码用14位,其中12位用作主地址,一位用作变址地址,另一位作间接地址。第32条指令是无地址指令,用来完成不需要地址的操作。机器采用晶体管逻辑电路。这台用微程序     

磁性钴-镍合金的电沉积

本文研究产生硬磁膜的镀液,特别是用电解法沉积具有优越的磁性用于磁性记忆器件的Co-Ni膜。 具有高矫顽力的磁性材料能应用在磁鼓、磁盘、磁带等记忆元件上。通常,一些镀液在工业上可用来镀这些磁性材料,然而,在某些     

基于ARM+FPGA的PLC计数器的设计

计数器是PLC内部重要的软元件之一,在以PLC为核心部件的自动控制系统中,这种软元件通过相应的程序实现系统的实时准确的计数;ARM通过双口RAM发送指令命令给FPGA,FPGA控制计数器进行相关操作,FPGA的晶振工作频率50 MHz作为计数器控制模块的时序约束,设计的计数器具有加减计数功能、断电保持功能、数据回传功能等,以满足PLC控制器的计数需求,并通过使用地址映射存储器使得计数器控制器的指令执行更加高效;设计了计数器与FPGA指令执行控制器的通信协议;通过对设计完成后的仿真与测试,单个计数器的计数频率达到2 MHz,基本实现了PLC计数器的功能,并且达到了稳定计数的设计要求。     

用一个晶体三極管的磁心-晶体管触发器

目前已知有几种磁心一晶体三极管触发器(二进位计数元件)。磁心——三极管触发器的典型线路是由两个带交叉反馈的标准单元组成的对称线路。然而对称线路是不经济的:其中在一个触发器上或多级分频器的每位上都要用两个晶体三极管。因此怎样用一个晶体三极管组成触发器就具有很大意义。在文献中懂介绍了这类线路的一种,如图1中所示。