D-17B - D-17B

Bir Minuteman I füzesinden Autonetics D-17 rehberlik bilgisayarı

D17B (D17B) bilgisayar kullanıldı Minuteman ben NS-1OQ Füze sisteminin. Tam rehberlik sistemi, bir D-17B bilgisayarı, ilgili kararlı platform ve güç kaynaklarını içeriyordu .

D-17B yaklaşık 28 kg ağırlığındaydı, 1.521 transistör , 6.282 diyot , 1.116 kapasitör ve 504 direnç içeriyordu . Bu bileşenler, çift bakır kaplı, oymalı, altın kaplamalı, cam elyaf laminat devre kartlarına monte edildi . Bu devre kartlarının 75'i vardı ve her biri nem ve titreşim koruması için esnek bir poliüretan bileşik ile kaplandı . Bilgisayarın yüksek derecede güvenilirliği ve sağlamlığı, silah sisteminin katı gereksinimleri tarafından yönlendirildi .

Tasarım kısıtlamaları

D-17B'nin yüksek güvenilirliği gerekiyordu. Görevini yerine getirmek için yalnızca bir şansı olan önemli bir silahı kontrol ediyordu. D-17B'nin güvenilirliği , katı hal elektroniği ve nispeten basit bir tasarım kullanılarak sağlandı . Daha basit DRL (diyot-direnç) mantığı yaygın olarak kullanıldı, ancak daha az güvenilir DTL (diyot-transistör) mantığı yalnızca gerektiğinde kullanıldı. 1950'lerin sonlarında ve 1960'ların başında, D-17B tasarlanırken, transistörler günümüzün güvenilirliğinden yoksundu. Ancak sağlanan DTL, kazanç veya tersine çevirme . Güvenilirlik, tahribatsız okuma (NDRO) özelliğine sahip dönen disk belleği tarafından da artırıldı . Gerçek zamanlı durumlarda, Minuteman füzeleri 5.5 yıldan fazla arızalar arası ortalama süreye (MTBF) ulaştı.

Sovyetlerin çok daha büyük roketleri vardı ve güdüm sistemlerinde vakum tüpleri (termiyonik valfler) kullanabiliyorlardı. (Minuteman I ve II'nin ağırlıkları sınıflandırılmaya devam ediyor, ancak Minuteman III, 280.000 kg'lık Sovyet R-7 füzesine (1959) karşı 35.000 kg idi .) ABD'li planlamacılar, katı hal güdüm sistemlerini (ağırlıklı) geliştirmek için ikisinden birini seçmek zorunda kaldılar. daha az) veya daha büyük roketler geliştirmenin ek maliyetini ve gecikmesini göz önünde bulundurun.

Özellikler

Minuteman I D-17B bilgisayar özellikleri

yıl: 1962

D17B, senkron seri genel amaçlı bir dijital bilgisayardır.

Üretici: Kuzey Amerika Havacılığının Autonetics Bölümü

Uygulamalar: Minuteman I ICBM'nin rehberliği ve kontrolü.

Programlama ve sayısal sistem:

Sayı sistemi: İkili, sabit nokta, 2'nin tümleyeni
Mantık seviyeleri: 0 veya Yanlış, 0V; 1 veya Doğru, -10V
Veri kelime uzunluğu (bit): 11 veya 24 (çift hassasiyet)
Komut kelime uzunluğu (bit): 24
İkili basamak/kelime: 27
Talimatlar/kelime: 1
Talimat türü: Bir buçuk adres

Komut sayısı: Belleğe erişmeyen komutlar için işlenen adres alanının beş bitini kullanarak 4 bitlik bir işlem kodundan 39 tür.

Yürütme süreleri:

Ekle (mikrosaniye): 78 1/8
Çarpma (µs): 546 7/8 veya 1.015 5/8 (çift hassasiyet)
Böl: (yazılım)

(Not: İki eşzamanlı tek kesinlik işlemi gibi paralel işleme, ek yürütme süresi olmadan izin verilir.)

Saat kanalı: 345.6 Hz

Adresleme:

Tüm belleğin doğrudan adreslenmesi
İki adresli (işaretsiz) ve üç adresli (işaretli) talimatlar

Hafıza:

Kelime uzunluğu (bit): 24 artı 5 zamanlama
Tip: Demir oksit kaplı NDRO disk
Döngü süresi (µs): 78 1/8 (minimum)
Kapasite (kelimeler): 5.454 veya 2.727 (çift hassasiyet)

Giriş çıkış:

Giriş hatları: 48 dijital
Çıkış hatları: 28 dijital
12 analog
3 darbe
Program: 800 5-bit karakter/sn

Talimat kelime formatı: 

    +--------+--------+------+--------+---------+--------+--------+
    |   TP   | T24 21 | 20   | 19  13 | 12    8 | 7    1 |   0    |
    +--------+--------+------+--------+---------+--------+--------+
    | Timing | OP     | Flag | Next   | Channel | Sector | Timing |
    |        |        |      | Inst.  |         |        |        |
    |        |        |      | Sector |         |        |        |
    +--------+--------+------+--------+---------+--------+--------+

Kayıtlar:

Faz ve voltaj çıkış kayıtları

Aritmetik birim (depolama erişimi hariç):

Ekle: 78 µs
Çarpma: 1.016 µs

Yapı (yalnızca aritmetik birim): transistör diyot mantığı kullanılır.

Zamanlama: Senkron
İşlem: Sıralı
Depolamak
Orta Sayısı
Kelimeler		 Erişim
(µs)
dönen disk 2.688 5.000 ort. (genel amaçlı kanallar)
dönen disk 41 (hızlı erişim döngüleri)
40 (1 kelime döngüsü)
160 (4 kelime döngüsü)
320 (8 kelime döngüsü)
640 (16 kelime döngüsü)

Giriş

48 dijital hat (giriş)
26 özel artımlı girdi
   -Medium-             -Speed-
   Paper/Mylar Tape      600 chars/sec
   Keyboard              Manual
   Typewriter            Manual

ÇIKTI 

   -Medium-              -Speed-
   Printer Character     78.5–2,433 ms   (Program Control)
   Phase - Voltage       (Program Control)

28 dijital hat (çıkış) 12 analog hat (çıkış) 13 darbe hattı (çıkış) 25.600 kelime/s maksimum G/Ç aktarım hızı

Fiziksel özellikler

Boyutlar: 20 inç yüksekliğinde, 29 inç çapında, 5 inç derinliğinde
Güç: 25 A'da 28 VDC
Devreler: DRL ve DTL
Ağırlık: 62 pound (28 kg)

Yapı:

Çift bakır kaplı, altın kaplama, cam elyaf laminat, esnek poliüretan kaplı devre kartları

Yazılım:

Makine dilini kullanarak minimum gecikmeli kodlama
Modüler özel amaçlı alt programlar

Güvenilirlik: 5.5 yıl MTBF

Kontrol özellikleri: Doldurma ve karakter çıktılarında eşlik

Güç, alan, ağırlık ve saha hazırlığı

Güç, bilgisayar: 0,25 kW
Klima: Kapalı sistem
Hacim, bilgisayar: 1,55 cu ft (44 L)
Ağırlık, bilgisayar: 70 lb (32 kg)
Silindirik kılavuz paketine uyacak şekilde özel olarak tasarlanmıştır.

Bu bilgisayar için kelime uzunluğu 27 bittir ve bunların 24'ü hesaplamada kullanılır. Kalan 3 bit, yedek ve senkronizasyon bitleridir. Bellek depolama kapasitesi, 2728'i adreslenebilir 2985 word depolama kapasitesine sahip 6000 rpm manyetik diskten oluşmaktadır. Belleğin içeriği, her biri 128 sektörlü (kelime) 20 soğuk depolama kanalı, 128 sektörlü sıcak depolama kanalı, 1, 4, 8 ve 16 kelimelik dört hızlı erişim döngüsü (U,F,E,H) içerir. sırasıyla dört adet 1 kelimelik aritmetik döngü (A, L,H,I) ve iki adet 4 kelimelik giriş arabelleği giriş döngüsü (V,R).

D-17B bilgisayarından gerçekleştirilebilen çıkışlar ikili, ayrık, tek karakterli, faz kayıt durumu, telemetri ve gerilim çıkışlarıdır. İkili çıkışlar, ikili çıkış hatlarında bulunan bilgisayar tarafından oluşturulan +1 veya -1 seviyeleridir.

Komut seti

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
D-17B bilgisayar mimarisi blok şeması.

D-17B bilgisayarının özel özellikleri arasında bayrak deposu, bölünmüş sözcük aritmetiği ve en aza indirilmiş erişim zamanlaması bulunur. Bayrak deposu, bir sonraki Talimatı yürütürken akümülatörün mevcut içeriğini saklama yeteneği sağlar. Bölünmüş sözcük aritmetiği, aynı anda bölünmüş bir sözcüğün her iki yarısında aritmetik işlemleri gerçekleştirmek için kullanılır. D-17B'deki bölünmüş bir kelime 11 bitten oluşur. En aza indirilmiş erişim zamanlaması, talimatların ve verilerin, disk belleğinden minimum gecikmeyle kullanılabilir olmaları için belleğe yerleştirilmesidir.

rehberlik yazılımı

Autonetics , uçuş ve kalkış öncesi yazılımını içeren Minuteman (MM) rehberlik sisteminin ortak yüklenicisiydi. Bu yazılım, bir D17 disk bilgisayarına montaj dilinde programlanmıştır. TRW , Autonetics'in programladığı kılavuz denklemleri sağladı ve ayrıca uçuş yazılımının doğrulanmasından da sorumluydu. MM I faaliyete geçtiğinde, uçuş bilgisayarı sistemdeki tek dijital bilgisayardı. Hedefleme, TRW tarafından bir IBM 709 ana bilgisayar bilgisayarında yürütülmek üzere geliştirilen Operasyonel Hedefleme Programı ile Stratejik Hava Komutanlığı (SAC) Karargahında yapıldı.

Sylvania Electronics Systems, programlanabilir bir bilgisayar kullanan ilk yer tabanlı komuta ve kontrol sistemini geliştirmek için seçildi. Wing 6 için yazılım, mesaj işleme ve kontrol birimi geliştirdiler. Wing 6 sisteminin dağıtımını desteklemek için TRW, Inc., SAC'deki bir ana bilgisayardan yürütme planı programını (EPP) geliştirdi ve bağımsız bir kontrol gerçekleştirdi. komuta ve kontrol yazılımı. EPP, füzeler için hedeflerin atanmasına ve fırlatma zamanına yardımcı oldu.

MM II füzesi, bir D-37C disk bilgisayarı ile konuşlandırıldı . Autonetics ayrıca , uçuş programı kodlarını oluşturmak ve havadaki bilgisayara gitmek için test etmek için Wing karargahında kullanılan fonksiyonel simülatörleri ve kod yerleştirici doğrulayıcıyı programladı.

Notlar

  1. ^ Bellek 1960 yılında geliştirildi: "autonetics :: mem-brain :: T5-1435 Mem-Brain File Aug65" . Ağustos 1965. s. 68-69.
  2. ^ a b c Tony C. Lin. "ABD Hava Kuvvetleri Kıtalararası Balistik Füze Silah Sistemlerinin Geliştirilmesi." Uzay Aracı ve Roket Dergisi , cilt. 40, hayır. 4, 2003. Sf. 491-509

Referanslar

  • Kuzey Amerika Rockwell'in Otonetik Bölümü. Inc.; Minuteman D-17 Bilgisayar Eğitim Verileri. Anaheim, Kaliforniya, 8 Haziran 1970.
  • Kuzey Amerika Rockwell'in Otonetik Bölümü. Inc.; Kısım I - Minuteman D-17A Bilgisayarı ve İlgili Test Ekipmanı Ön Bakım Kılavuzu. PO Memo 71. Anaheim, California, Inc., Ocak 1960.
  • Beck, CH Minuteman Bilgisayar Kullanıcıları Grubu, Rapor MCUG-l-71. New Orleans, Louisiana: Tulane Üniversitesi, Nisan 1971.
  • Beck, CH Minuteman Bilgisayar Kullanıcıları Grubu. D-17B Bilgisayar Programlama Kılavuzu. MCUG-4-71'i rapor edin. New Orleans: Tulane Üniversitesi, Eylül 1971.
  • Beck, Charles H. Minuteman D-17B Bilgisayar Yeniden Kullanımının İncelenmesi. NTIS/DTIC'den AD0722476, Ocak 1971, 54 s.
  • Lin, Tony C.; "ABD Hava Kuvvetleri Kıtalararası Balistik Füze Silah Sistemlerinin Geliştirilmesi." Uzay Aracı ve Roketler Dergisi , cilt. 40, hayır. 4, 2003. s. 491–509.
  • Weik, Martin H. (Ocak 1964). "DAKİKA" . ed-thelen.org . Yurtiçi Elektronik Sayısal Hesaplama Sistemlerine İlişkin Dördüncü Bir Araştırma. Balistik Araştırma Laboratuvarları, Aberdeen Deneme Alanı.

Ayrıca bakınız

Dış bağlantılar