Микро ЭВМ "Искра-226"

Опубликовал запись: admin, в рубрику: Советские ЭВМ

«Искра-226» широко применяется как профессионально персональная малая ЭВМ (ППЭВМ) в различных областях обработки данных. Машина позволяет решать задачи, связанные с управлением, автоматизацией научных исследований, проведением планово-экономических расчетов, генерированием информационно-справочных систем и систем обработки информации, организацией решения задач административно-хозяйственного управления. Эта ЭВМ может применяться также для подготовки управляющих программ станков с числовым программным управлением. Схемотехническое, программное обеспечение машины позволяет применять ее в информационно-вычисли¬тельных сетях в качестве интеллектуального терминала ЕС, СМ и других ЭВМ, а также подключать к ним большой спектр периферийных устройств. В зависимости от областей применения и вида периферийного оборудования, с которым должна работать микро ЭВМ, ее состав может видоизменяться.

Архитектура. Микро ЭВМ «Искра-226» представляет собой многопроцессорную систему (смотрим рисунок).
Микро ЭВМ "Искра-226"

Основу системы составляет 16-разрядная микро ЭВМ (ЦММ). Канальная 16-разрядная микромашина (КММ) реализует операции ввода—вывода, также связывает периферийные блоки с оперативной памятью. В КММ имеется возможность осуществления кольцевой дисциплины обслуживания мультиплексного канала. КММ непосредственно управляет блоком коммутации магистралей (БКМ). БКМ обеспечивает связь ЦММ и КММ между собой, с ОЗУ и магистралью ввода-вывода, а также параллельную работу ЦММ и КММ. Совокупность ЦММ, КММ, системного ОЗУ, блока коммутации магистралей, блока контроля и отладки (БКО) образует логическое устройство. Логическое устройство автоматически выполняет последовательность операций преобразования информации и управляет устройствами ввода—вывода информации в соответствии с управляющими алгоритмами.

Общая магистраль ввода—вывода микро ЭВМ состоит из 8-разрядной двунаправленной информационной линии, 4-разрядной однонаправленной шины команд, 3-разрядной однонаправленной линии состояний и линий ВЫЗОВ, ОТВЕТ, ЗАПРОС, НАЧАЛЬНАЯ УСТАНОВКА. На нижнем уровне иерархии находятся периферийные ЭВМ (ПСМ), обеспечивающие управление скоростными внешними устройствами ЭВМ (НГМД, НМЛ, НМД).

Периферийные микромашины (ПММ) ориентированы на реализацию сложных, изменяемых в процессе работы алгоритмов и могут использоваться в микро ЭВМ как сопроцессоры ЦММ. Так как ПММ и ПСМ подключаются к 8-разрядной магистрали ввода—вывода, то их разрядность составляет 8 бит. Каждая машина имеет свои внутренние магистрали, разрядности которых могут отличаться от общей магистрали ввода—вывода микро ЭВМ.

Все устройства ввода—вывода (УВВ) подключаются к магистрали ввода—вывода микро ЭВМ через интерфейсные функциональные блоки (БИФ), входящие в состав ПСМ и ПММ. БИФ служат для согласования специфических особенностей конкретного УВВ с интерфейсом по магистрали ввода—вывода. Микро ЭВМ «Искра-226» выпускается в нескольких вариантах исполнения. Исполнения ориентированы на использование в качестве интеллектуального терминала к СМ, ЕС ЭВМ и автоматизацию плановых расчетов; на автоматизацию научно-исследовательских, инженерных расчетов; на автоматизацию рабочих мест исследователей-экспериментаторов; на автоматизацию подготовки, контроля и редактирования управляющих программ для станков с числовым программным управлением и автоматизацию проектирования технологических процессов.

Любая конфигурация машины содержит: логическое устройство и набор БИФ, конструктивно размещенных в одном корпусе с дисплеем; клавиатуру; накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД); последовательное алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ).
Любое исполнение машины обеспечивает: ввод данных и программ с клавиатуры и НГМД; редактирование и запуск программ с клавиатуры; вывод программ и результатов обработки информации на экран дисплея, АЦПУ, НГМД; сопряжение с аппаратурой передачи данных по стандартному стыку С2; выполнение операторов программы, записанной в памяти микро ЭВМ.

Объем оперативной памяти (исключая объемы ОЗУ и ПЗУ канальных и периферийных процессорах машины) — 128 Кбайт и 16 Кбайт ПЗУ. При этом 64 Кбайт памяти предназначено для размещения интерпретирующей системы и 64 К байт -программ и данных пользователя.
Основные блоки микро ЭВМ. Основной частью микро ЭВМ является процессор, интерпретирующий диалоговый (ПИЛ) Он обеспечивает ввод—вывод и обработку информации в соответствии с программой, хранимой на его оперативной памяти. Ввод программ, последующее выполнение осуществляются на уровне микропрограмм, фиксированных или загружаемых в управляющую память.

ПИД состоит из процессора интерпретирующего (ПИ) и клавиатуры, подключаемой к ПИ при помощи БИФ. Логическое устройство процессора выполнено в виде одной секции совместно с расширителем ввода—вывода, имеющим место для подключения БИФ. Расширитель позволяет подключать одно¬временно до семи БИФ.

Основное устройство ввода — алфавитно-цифровая клавиатура. Она позволяет вводить символы латинского, русского алфавитов (строчные и прописные) и ключевые слова языка программирования БЭЙСИК, редактировать текст программы. Клавиатура имеет 32 программируемых функциональных ключа, расширяющих возможности управления ходом выполнения программы. В языке программирования имеется оператор ввода кода нажатой клавиши без индикации его на экране дисплея, что позволяет программировать все клавиши клавиатуры, присваивая им символы любого языка.
Визуальным устройством вывода является дисплей. Вывод информации на экран дисплея осуществляет блок отображения символьно-графической информации (БОСГИ). Дисплей использует растровый принцип формирования изображения. Изображение на экране генерируется с частотой 50 Гц с использованием информации, записанной в ОЗУ дисплея. Каждому элементу памяти ставится в соответствие совокупность точек на экране. БОСГИ позволяет разместить на экране до 1920 (24 строки по 80) символов и/или отобразить графическую информацию объемом 256 строк по 560 точек в каждой строке. Адреса алфавит¬но-цифрового и графического устройств разные, хотя они и работают с одной ЭЛТ.

Накопитель на гибких магнитных дисках используется как основная внешняя память во всех исполнениях ЭВМ, применяется также для записи, хранения и обмена информацией между микро ЭВМ, может работать с двумя дискетами. Емкость каждой стороны дискеты 256 Кбайт.
Накопитель на сменном кассетном магнитном диске используется как дополнительное внешнее хранилище с произвольным доступом к информации. Помимо сменного диска устройство имеет один встроенный несменный диск. Объем памяти НМД — 22,5 Мбайт.

Накопитель на магнитной ленте используется в качестве дополнительного внешнего устройства хранения информации. Запись информации производится на 9-дорожечную магнитную ленту. НМЛ обеспечивает обмен информацией, записанной на магнитной ленте с ЕС и СМ ЭВМ; подключается к микро ЭВМ через БИФ «Искра 015-25».

Матричное печатающее устройство последовательного типа предназначено для вывода алфавитно-цифровой, а также символьной информации на печать. Печать осуществляется в виде матричного растра 7×7 точек со средней скоростью более 40 строк/мин. Максимальное число знаков на строку — 158, ширина рулона — 100—420 мм. Печатаются прописные буквы русского и латинского алфавитов, арифметические и специальные знаки, знаки препинания. Печатающее устройство подсоединяется к магистрали ввода-вывода микро ЭВМ через БИФ «Искра 015-33».

Двухкоординатный графопостроитель Н306 предназначен для автоматического вычерчивания графической и символьной информации с шириной поля записи по координате X = 300 мм, по координате Y = 200 мм. Максимальная скорость перемещения пишущего узла 75 мм/с. Графопостроитель подключается к магистрали ввода-вывода микро ЭВМ с помощью БИФ «Искра 015-33».

Указатель графической информации «Искра 007-50» подключается к микро ЭВМ с помощью БИФ «Искра 015-60». Функция последнего заключается в получении от указателя блока графической информации, преобразования ее в двоичный код и передаче ее в микро ЭВМ в соответствии с интерфейсом ввода—вывода.

Кроме перечисленных устройств в комплект микро ЭВМ могут входить: накопитель информации на жестких магнитных дисках, различные аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Все варианты исполнения искры имеют микропроцессорный контроллер для связи с аппаратурой передачи через стандартный стык С2.

Системное математическое обеспечение. Системное математическое обеспечение включает в себя такие функциональные блоки, как супервизор, транслятор, интерпретатор, драйвер, мониторы ввода—вывода, и решает следующие задачи в микро ЭВМ: реализует входной язык; автоматически распределяет ресурсы машины между параллельно выполняемыми программами и устройствами ввода-вывода; управляет работой устройства ввода-вывода; обеспечивает диагностику микро ЭВМ.

В зависимости от исполнения машины математическое обеспечение может быть записано в ПЗУ или размещено на другом носителе. В 226-ой модели может реализовываться либо монорежим, при котором выполняется одна задача, либо мультирежим с возможностью одновременного решения до четырех задач. При этом информация о выполняемых задачах хранится в оперативной памяти ПИД.

Основные функции супервизора в микро ЭВМ заключаются в управлении процессом выполнения задач. В процессе выполнения задач он распределяет и защищает области памяти, отведенные для каждой из них; по сигналам прерываний от внеш¬них устройств и выполняемых программ автоматически управляет работой каналов ввода-вывода машины, порядком выполнения задач, находящихся в кольцевой очереди на обслуживание; регистрирует прерывания выполнений задач. Прерывания могут возникать из-за выполнения операторов входного языка, требующих прерывания обработки; ожидания завершения ввода—вывода информации; аварийного останова выполнения задачи из-за переполнения памяти или сбоев в работе устройств ввода—вывода.

Транслятор переводит программу с входного языка в машинный и обеспечивает контроль синтаксической и семантической правильности вводимых программ и команд. Основным элементом трансляции является строка. Трансляция осуществляется в три этапа: 1) трансляция очередной вводимой строки; 2) коррекция машинной программы вычислений после редактирующих воздействий; 3) формирование зоны значений переменных.
В результате трансляции каждой строки ее описание в машинных кодах подсоединяется к программе и одновременно формируется описание переменных.
Строка является основным элементом редактирования. В процессе редактирования отдельные строки могут исключаться и добавляться к программе. Программа вычислений располагается в памяти в порядке поступления строк. Вычисления по программе осуществляются интерпретатором и производятся в порядке их нумерации.

В процессе проведения расчетов он также перераспределяет свободную область памяти, подготавливаем задания на ввод или вывод, а также информирует о всевозможных ошибках.
Мониторы ввода—вывода осуществляют непосредственное управление устройствами ввода-вывода в соответствии с заданием программы.
Входной язык. Управление работой машины осуществляется на базе алгоритмического языка БЭЙСИК. На Искре-226 реализована одна из наиболее полных версий этого языка, включающая расширенные средства обработки текстов, матричные операторы, операторы сортировки, поиска данных в массивах. Файловая система, построенная на базе катализированных наборов данных, позволяет легко создавать, копировать, удалять отдельные файлы. В машине могут быть реализованы одна из версий языка БЭЙСИК (БЭЙСИК 1, БЭЙСИК 2). Основными отличиями языка БЭЙСИК 2 от БЭЙСИК 1 для микро ЭВМ являются расширенная и усовершенствованная таблица кодов специальных клавиш клавиатуры, наличие некоторых дополни¬тельных операторов, расширенные функции и синтаксис некоторых операторов и команд.

Для управления интерпретирующей системой, а также ходом вычислительного процесса с целью ввода-вывода, корректировки текста программ, операций с памятью и внешними устройствами в микро ЭВМ предусмотрены системные команды, вызываемые нажатием специальных клавиш на клавиатуре.
Пакеты прикладных программ.

Широкое использование микро ЭВМ «Искра-226» привело к созданию большого количества пакетов (систем) прикладных программ. Кратко приведем назначение основных программ.

Телеком. Эта система используется при написании, отладке загружаемого математического обеспечения для телекоммуникационного интерфейса (БИФ 015-85 или БИФ 015-87), специализированных драйверов канального процессора и подготовки программных сегментов, содержащих внешнее математическое обеспечение и драйверы в виде, пригодном для использования в программах языка БЭЙСИК [13]. Систему можно использовать для подготовки математического обеспечения любой микропроцессорной системы, а сегменты программ, не зависящие от конкретной архитектуры, отлаживать и тестировать при помощи отладочного монитора. Для работы системы достаточно минимальной конфигурации микро ЭВМ «Искра-226» (исполнение 1). Программы системы в своей работе используют гибкий или жесткий диск.

ПРИМА. Это локальная информационно-поисковая система, предназначенная для создания, обслуживания персональных баз данных (БД) пользователей широкого профиля. Взаимодействие пользователя с системой позволяет создавать БД, реорганизовывать их, осуществлять поиск информации, представлять их в различном виде. Эту систему применяют в области обработки научно-технической информации. Для ее работы требуются микро ЭВМ «Искра-226», НГД, устройство печати.

Комплекс САГРАФ. Это интегрированная система машинной геометрии и графики, предназначенная для автоматизации выполнения различных геометрических и графических работ. Прикладное программное обеспечение используется в локальной информационно-поисковой системе ПРИМА, а также для автоматизации научных исследований и автоматических обучающих систем. В комплект программ входят: обучающая система ТРЕНАЖЕР; прикладные программы построения графиков, прямоугольных и круговых диаграмм; прикладная программа графического отображения функций двух переменных; диалоговая система графический процессор, предназначенная для графической интерпретации результатов обработки в виде графиков, круговых и прямоугольных диаграмм при работе с информационными системами. Для реализации комплекса необходима минимальная конфигурация микро ЭВМ «Искра-226» (исполнение 1).

Интеллектуальный терминал ИТ («Искра-226»). Это пакет прикладных программ, позволяющий использовать микро ЭВМ в качестве интеллектуального терминала для теледоступа к базам данных, работы в сети передачи данных и в системе распре¬деления времени. Пакет применяют для распределенной обработки научно-технической информации, обучения пользователя работе с интерактивными системами, а также в различных системах телеобработки данных.

Для работы системы необходима минимальная конфигурация микро ЭВМ и телекоммутационный интерфейс БИФ «Искра-015-85.


Похожие записи


Ввод —вывод
Состав ЭВМ
Взаимопроникновение блоков
Печатающее устройство
Опыт использования ЭВМ

Опубликовано 4-05-2011, 16:46  |  Комментариев к записи (0) »