Старое железо СССР
Наблюдаю интерес к этой теме. Могу рассказать о технике конца 70-х и позже. Что было интересным и потому запомнилось. Соответственно не будет энциклопедического изложения и картинок. Интересующиеся легко найдут недостающее за пару кликов. А здесь будут воспоминания непосредственного участника, и анекдоты на техническую тему.
Анонс. Электроника 60. СМ-3. СМ-4 .Электроника 100–25. Фрязинский дисплей. Проминь. БЭСМ-3М .ДВК.
Часть 1. Электроника 60
Профессия автора физик-экспериментатор, по факту инженер-ремонтник. Так совпало, что это было востребовано и интересно. Время действия начиная с 1977
Место действия — Ленинград, Петродворец, Ленинградский Государственный Университет (ЛГУ) Научно Исследовательский Институт Физики (НИИФ) Радиофизика.
Действующее лицо — студент год поступления 1977. Мы с приятелем решили, что стандартный учебный процесс, лекции, семинары, лабораторные это не совсем то, чего хочется. Хотелось настоящего и сразу.И даже не настоящего, а будущего. До светлого будущего было рукой подать. В этом будущем были полеты в космос, везде вычислительные машины (слово компьютер было, не не общеупотребительно), новые города, населенные умными людьми — учеными и инженерами. Новый город уже был, ЛГУ в Петродворце. Оставалось найти умных людей. Так мы пришли в лабораторию кафедры Радиофизики. Нам невероятно повезло, мы сразу нашли себе Шефа, Умного Ученого и Инженера. Шеф как раз получил новую игрушку — электронику 60.
В СССР было Министерство Электронной Промышленности (МЭП). Производило оно много чего. Любое изделие МЭП называлось Электроника. И дальше буквы и цифры. В зависимости от которых изделие могло быть часами, игрушкой, магнитофоном, телевизором или компьютером. Электроника 60 была микроЭВМ.
Имеет образец, оригинал, прототип LSI-11, микро ЭВМ фирмы Digital Equipment Corporation, DEC. Назначение — вычислительная и управляющая машина.
Конструкция. Идея Общей Шины (Q-шина). Отдельные функциональные узлы, процессор, модули памяти, интерфейсы выполнены на отдельных печатных платах и взаимодействуют друг с другом через стандартизованный интерфейс. В эволюции ЭВМ это новый уровень миниатюризации. До этого было естественно, что блок ЭВМ это именно блок, конструктив, набитый платками –ТЭЗами. А в Электронике блок был выполнен на одной плате, одном ТЭЗе.
Печатные платы Электроники бывают одиночной ширины, 72 контакта, а бывают двойные, 72 контакта, интервал и еще 72 контакта. Ответная часть разъем РППМ-288, 72 контакта в 4 этажа. Таких разъемов 2 чтобы вместить плату двойной ширины. Контакты разъемов с обратной стороны соединены печатной платой. Помещены в раму , сваренную из проволоки 6 мм с напрвляющими для плат, на жаргоне корзину. Справа, если смотреть спереди, размещен блок питания, Между ним и корзиной пара вентиляторов, забирающих воздух между плат и дующих на БП. Спереди БП маленькая панель управления, 3 переключателя и 3 светодиода. Переключатели необычные. В основе стандартный движковый, к нему приделан, а ручка-флажок, превращающая перекключатель в удобный легкий тумблер. Левый включение питания, средний стоп правый не помню. Аналогично светодиоды. Левый питание подано, средний горит — программа исполняется. Вся конструкция засунута в прямоугольный корпус видимо 19 дюймового формфактора, высотой примерно 2U., перфорация по бокам. Стальной, крашеный в черный цвет. Спереди светлая почти белая штампованная панель с надписью Электроника 60 красной краской летящим курсивом. Защелкивалась на пружины, обычно сразу откладывалась подальше.
Комплектность. Нам достался вариант, позволяющий как то начать работу. Плата процессора М1 двойной ширины, плата В1 двойной ширины связи с терминалом пишущей машинкой CONSUL-260 и фотосчитывателем FS-1501 и плата В21 одиночная связи с перфоратором ПЛ-150. Прилагался ЗИП (Запчасти Инструмент Принадлежности), две маленькие картонные коробочки. Внутри были кое-какие микросхемки и разъемы СНО-60, ответные к разъемам на платах В. Была документация. По максимуму переведена на русский язык, английский оставался в некоторых сокращениях, названиях команд. Книжечки формата А5, на плохонькой бумаге, шрифт пишущей машинки, отпечатанные-размноженные каким-то малотиражным полукустарным способом. Схемы электрические принципиальные были сложены в несколько сложений и подшиты в одну из книжек. Был софт на перфоленте. Коротенькая , примерно метр ленточка Абсолютный Загрузчик, Двухпроходный Ассемблер, наверно какие-то тесты, бейсик. Рулончики перфолент упакованы в пластмассовые круглые коробочки рпазмером с блюдце. Коробочек было много, штук 10–20. Вспоминается аббравиатура ПЛОС и таки да, ПерфоЛенточная Операционная Система. Комплект «из коробки» использовать было нельзя, необходимо было самостоятельно изготовить кабели, электрически соединяющме периферию с Электроникой.
Шеф сконструировал рабочее место. Был взят небольшой канцелярский стол. По центру стоял CONSUL, по краям считыватель и перфоратор, по бокам стола коробки для перфоленты, Электроника подвешена под столешницей, изготовлена кросс-панель для кабелей , набор розеток 220. Удобно и надежно. Скажете, лишняя работа. Но нет. Дело в том, что на каждом приборе были свои экзотичсеские разъемы и сверх единичного комплекта их взять было негде. Поэтому были изготовлены кабели с приборных разъемов на промежуточные. Этих промежуточных было в лаборатории с запасом, ШР или ГРПМ. И дальше при перекоммутациях, перекомплектациях экзотику уже не трогали, добавляли и меняли промежуточные. Разумное решение.
Подробнее про железо. Процессор М1. 4 многоножки собственно процессорный набор 581 серия. 16 микросхем ОЗУ 565РУ1. Очень красивые и видимо дорогие по материалам, белая и розовая бериллиевая керамика и золотые ножки. Позднейшие модификации черный пластик и луженая медь. И довольно много мелких микросхем малой степени интеграции. Около разъема ряд микросхем согласователей с Общей Шиной, приемопередатчики с открытым коллектором 559 серии и наборы резисторов согласующих волновое сопротивление линии, тоже в керамических корпусах как микросхемы. Печатная плата двусторонняя, проводники разведены плавными линиями. То есть не просто ручная трассировка, но и ручная разводка, ручное рисование оригинала для фотошаблона. Процессоры М2 и дальше уже были разведены машинно, без души, в топологии одна сторона дорожки вдоль другая поперек. Материал печатной платы по современным меркам плохой, требовал аккуратного обращения. Замена микросхем при ремонте практиковалась откусываем ножки микросхемы около корпуса «по плечики» потом выпаивание ножек по одной, прочистка отверстий заточенной спичкой и запайка новой микросхемы. Ценые микросхемы процессорного набора имели ножки длинные, их можно было не выкусывать, а выталкивать по одной с изгибом и использовать микросхемы повторно. Метод групповой пайки промышленным феном или оптическим нагревом еще не был придуман и возможно был неприменим из-за нестойкого стеклотекстолита.
Пишущая машинка CONSUL. Сама по себе пишущая машинка это чудо механики прошлых веков. Слабое нажатие женского пальчика на клавишу преобразуется в ощутимо сильный удар литеры по бумаге. CONSUL имеет электромотор, вращающий ведущий вал, чуда уже нет, все понятно, вот источник энергии. Но магия осталась. Нажимаешь клавишу включения, чувствуешь тихий гул и легкую вибрацию стола, машина ожила. Электромагниты по числу литер. Электромагнит прижимает к валу башмачок, вал его подхватывает и литера бьет по бумаге через красящую ленту. Бумегу можно заправлять отдельными листами, но чаще это была рулонная лента от самописца. Клавиши снабжены механическим шифратором, выдающим параллельный код. На плате саязи В1 находится матрица транзисторных ключей, управляющих электромагнитами. Особо подчеркну, что CONSUL это 2 отдельных устройства, клавиши отвязаны от литер, без компьютера не печатает.
Фотосчитыватель. Солидная, тяжелая машина. Производство Чехословакия. Много точной механики, оптики, несколько печатных плат внутри. Яркая лампа накаливания, линзы, призмы. 2 тумблера включения сзади, на лампу отдельно. Лампа имела ресурс, ее нужно было беречь. Полированный металл лентопровода. Ведущий двигатель 220 вольт. Электромагнит прижима ведущего ролика. Электромагнит тормоза, зажимающий ленту. При несогласованной работе электромагнитов лента рвалась. Она вообще довольно быстро рвалась, потому что была бумажная, похожая на современную офисную 80 грамм. Для часто используемых перфолент удачей было добыть импортную пластмассовую, вот ее хватало надолго. Электрические разъемы экзотические. Впечатляющея скорость протяжки ленты, на полном ходу лента вылетала как разъяренная змея, атакующая из джунглей, и волнами лентами петлями раскидывалась по помещению. Приходилось предусматривать, экран , чтобы ограничить разлет и коробку для сбора ленты. Неудобством было то, что лента забиралась из рулона, а выбрасывалась свободно. После считывания ленту нужно было осторожно-аккуратно собрать и смотать не допуская складок-перегибов. По сгибу лента равалась при следующем использовании. Резюмируя. Фотосчитыватель был просто зверь, причем доисторический уже на тот момент, динозавр. Имел уровни электрических сигналов минус 9вольт, характерные для техники на германиевых транзисторах.
Ах да, что такое перфолента. Кодировать информацию дырочками на бумаге идея древняя. Применялась в музыкальных автоматах — шарманках, в ткацких станках, умеющих ткать узоры и много еще где. В Электронике -60 перфолента восьмибитная. Бумажная полоска шириной дюйм. Исходная поставка плотный увесистый рулон размером с суповую тарнелку, без отверстий, конец приклеен, чтобы не разматывалась После перфоратора на ней 9 дорожек с отверстиями, 8 информационных и транспортная она же синхронизирующая. Транспортная есть всегда, инфо может быть может не быть. Информационные отверстия побольше, синхро меньше. Расположение несимметричное, 3 инфо, потом синхро потом 5 инфо. Начальный участок без инфо, одна синхро, эта часть для заправки в считыватель. Есть отверстие — единица, нет отверстия нолик. Перфоратор машина механическая, может ошибаться. Ошибку — отсутствие отверстия или наоборот лишнее отверстие можно найти, сложив две перфоленты, ошибочную и эталон и просматривая их на свет. Далее возможно исправление вручную. В ЗИП есть ручной перфоратор — металлическая матрица и 2 штырька, синхро и инфо. Синхро фиксируем и инфо протыкаем. Если же отверстие лишнее, достаем из бункера перфоратора заплатку и вклеиваем в нужное место. Была еще ручная моталка, струбцина на край стола, ручка и катушка. Кажется, был даже редуктор-мультипликатор, один оборот ручки накручивал несколько оборотов катушки.
Как работать (уже забыл, интернет напомнил). Включаем все тумблеры, ЭВМ в пультовой петле. Это такая программка, прошитая в процессоре, позволяет общаться с терминалом. (Например, можно прочитать содержимое ячейки памяти и записать свое значение. Вбиваешь адрес и косую черту, машина печатает значение. Забиваешь новое при необходимости и жмешь возврат каретки. Значение записывается и автоматически машина печатает следующий адрес и его содержимое.) Вставляем перфоленту Абсолютного Загрузчика в считыватель, мотор гудит, но лента не движется, она пока зажата тормозом. На терминале набираем 177550L, наверно перед этим переводим перключатель RUN/STOP в положение RUN. Этот адрес обращение к программе начальный загрузчик, тоже прошита в процессоре. Команда L понятно LOAD. Начальный загрузчик умеет грузить абсолютный. Примечание. Слово «прошитая» привычное, но неправильное. Микросхемы памяти микропроцессорного набора 581 программировались маской при изготовлении, потом что-либо изменить, прошить было уже невозможно.
В момент звонкого шлепка литеры L по бумаге считыватель прогоняет ленту, АбЗагр загружен и ЭВМ готова грузить перфоленту в абсолютном формате.
Система команд подробно описана в документации, интересующиеся могут почитать PDP-11. Простая, логичная, запоминающаяся. Ну может, это мое мнение, больше я ничего не заучил. 12737 пересылка числа из следующей ячейки по адресу, записанному в следующей ячейке. 5007 зацикливание путем обнуления счетчика команд. АЛУ 16 бит, адресуемая область 16 бит, 32К 16 битных слов. Никакой страничной адресации, диспетчера памяти, защищенного режима. Это все будет потом, в следующих моделях. Машинка однопользовательская, однозадачная. Верхняя область адресов зарезервирована под регистры контроллеров. Обращение к этой области дополнительно сопровождается сигналом ВУ на шине, Внешнее Устройство. Это упрощает построение дешифратора адреса, не надо анализировать все 16 бит. В документации способ записи битовых чисел не HEX, когда биты собраны по 4, а байтовый, биты собраны по 3. максимальное 16 битное значение записывается 177777. Система прерываний, биты флагов в АЛУ, условные переходы по флагам.
Еще про железо. Вентиляторы были 220 вольт с КЗ витком нв статоре для фазового сдвига. Подшипники скольжения. Довольно шумные, дребезжали, постукивали, бормотали. Блок питания продвинутый. Выдавал +5 вольт основной канал, 12 вольт послабее и -5 вольт вспомогательное напряжение, смещение для микросхем памяти. Конструкция. Силовой трансформатор, выпрямитель на промежуточное напряжение вольт 30 и STEP DOWN преобразователи на 5 и 12. Силовой дроссель не на кольце, как принято сейчас, а броневой сердечник. Ключевой транзистор новейший на то время КТ827, составной Дарлингтон в ромбовидном корпусе. Не совсем удачный выбор, плоховато закрывался. Диоды КД213, оранжевые таблетки.2 печатных платы, верхняя с крупными элементами, КТ827 запаян в плату сквозь радиатор. Нижняя плата логика управления, несколько операционников, компараторов, одновибраторы 155АГ1. Цепи регулирования, защиты, контроля, формирование сигнала типа POWER GOOD, разрешающего работу. Платы соединены коротенькими проводками, запаянными на забитые в платы штырьки. Все залито прозрачным лаком УРМ. Помню подробно, приходилось чинить неоднократно. Конструкция не предусматривала разборку и отладку в полуразобранном состоянии, приходилось распаивать, а потом снова спаивать полураскрытой книжкой, чтобы можно было подлезть и посмотреть сигналы во включенном состоянии. После нескольких ремонтов делались закладки на будущее, припаивались петельки в контрольных точках и на общий провод, демонтировались мешающие разборке элементы конструкции. Было ощущение, что идешь за конструкторами ЭВМ и довольно близко. Обнаруживаешь неотмеченный на схеме резистор, а он важен и вот уже в следующей поставке этот резистор отображен, дорисован на схеме от руки кривенькими линиями.
Итак, все собрано-спаяно, включаем. Ура, работает. Начинаем разбираться с перфолентами. Гоняем тесты, какие есть. Дальше больше. Бейсик неинтересен, нужен быстрый ассемблер. Обнаружена проблема, не хватает памяти. Хотя бы еще 4 к слов. Заказать, купить выпросить невозможно, остается сделать самим. Вызов принят. ОЗУ это отдельная часть на схеме процессора, рисуем свою схему методом ножниц и клея. Схема есть как реализовать. Стеклотекс есть. Толщина чуть не та, но затолкать можно. Самодельный сверлильный станочек, сверло 1 мм крепится на канифоли. Технология древняя, примитивная, но работающая. Рисуем печатную плату. Рисовалка — игла от шприца. Заливаем в иглу подкрашенный цапонлак, можно рисовать. Разводка печати. Нужно соединить почти все ножки микросхем памяти параллельно. Это значит протягивание проводников между ножками. Ограничения наколенной технологии– линии толстоваты, металлизации отверстий нет. Принято решение, микросхема монтируется гибридно, ножки по одной стороне в отверстия и проводники снизу. По другой стороне ножки формуются планарно и проводники сверху. Делаем, травим, паяем. Включаем. Не сгорело. С пульта отзывается, пишем-читаем. Тест не проходит, множество ошибок. Причина — помехи по питанию. Микросхемы потребляют ток импульсно. Решение — конденсаторы по питанию около каждого корпуса. Очевидно, конечно. Но мы же в первый раз. Видимо, важнее всего было ставить конденсаторы по 12 вольт, 5 вольт это интерфейс с ттл, -5 не потребляющее смещение. Но поставили по всем питаниям. Керамика, оранжевые капельки и красные кирпичики. Зеленых плоских Кмок у нас почему-то не было. Помогло. Ура, у нас 8 к слов памяти. Работаем дальше. Позже оказалось, что мы сделали память П1 там какой-то сигнал был немодный, надо было сразу П2. На практике это никак не сказалось, наша память работала, а дальше пришло снабжение П3, а позже и ДВК, проблема памяти закрылась.
Что можно было запускать. Двухпроходный ассемблер. Работало так. Набиваем перфоленту исходного текста. Загружаем ассемблер (177550L, АбЗагр, Ассемблер). Загружаем перфоленту с текстом программы. Ассемблер думает. Подумав, перфорирует промежуточную ленту с результатом своей работы, что то там про имена переменных, метки ссылки. Снова грузим ассемблер, текст, промежуточную ленту. Если все сложилось, перфорируется абсолютная лента с исполняемым кодом. Если нет — ловим ошибки.
Игрушки. Да, на этой ЭВМ были игрушки. Полагаю, переведенные, все на русском. Вроде на бейсике. Была Посадка на Луну. Дано. Текущая масса корабля. Запас топлива. Расстояние до Луны. Скорость сближения. Единственная ручка управления это тяга двигателя через расход топлива. Все происходит с временным квантом 10 сек. Ну то есть задача имеет квант 10сек, общение с ЭВМ происходит не в реальном времени, можно немного подумать. Предполагается, что корабль уже правильно сориентирован и для посадки нужно только правильно тормозить. Долгими пробами и ошибками находишь выигрышную стратегию. Нужно ждать, в некоторый момент давить на полную раз за разом. Корабль сначала неповоротлив, он тяжел, но тяжел топливом, которое убывает. В какой-то момент остается пустое ведро, которое улетает от Луны на передозе. Вот этот момент нужно подобрать и тормозить уже меньше. Игрушка развлекает язвительными комментариями. Новый кратер на Луне. Тяжелые разрушения вы никогда не вернетесь на Землю. Нельзя же для вас обложить Луну подушками. Похоже на прыжок козла, но поздравляем, вы на Луне. Мягкая посадка. И даже вы сняты с полетов за пользование шпаргалкой, если хорошо сел с первого раза. Напомню, это все через CONSUL, шлеп-шлеп литерами по бумаге. После первого удачного приземления было уже неинтересно. Но пока не нашел решение, затягивало. Действительно эмоционально чувствовал себя внутри алюминиевой банки в космосе и ставка — жизнь.
Орегонская Тропа. Это квест, линейная ходилка. У вас есть 500 долларов, из них вы уже потратили 250 на быков и повозку. Вам остается купить провизию, оружие и в путь.Дальше ситуации с вариантами. Как желаете питаться, экономно, умеренно или обильно. Обильно. У вас легкое недомогание. В игре была даже аркада. Впереди всадники, они похожи на врагов. Ваши действия. Стрелять. Печатайте DKTV Плохо стреляете и получили пулю в плечо, вас ограбили. Печатать нужно было быстро и безошибочно. И конечно ехидные комментарии. Вам не повезло. Вы умерли. Желаете ли вы красивый гроб. Желаете ли вы пышные похороны. Сообщить ли вашим родным. Отвечаешь все да. Игра невозмутимо печатает. Вас положили в красивый гроб. Состоялись пышные похороны. Ваши родственники оповещены почтой.
Ну и Звездные Войны. Космолет, звездная карта, силовое поле, фотонные торпеды. При повреждениях отваливаются различные системы, тяга двигателя, радар, защита.Ремонт своими силами и при пристыковке на ремонтных базах. Враги Дубиноголовые. На сравнимых звездолетах.
Эффект присутствия в этих игрушках был, застревали допоздна, до последней электрички. Игрушки были самонаградой за успешную сборку, ремонт. Своего рода звездные войны в реале. Починил звездолет и полетел.
На этом пока все. Если будет интерес — продолжу.
