История отечественной вычислительной техники

Аналого-цифровые вычислительные системы четвертого поколения АЦВС-4

Аналого-цифровые вычислительные системы АЦВС-4 были разработаны в НИИСчетмаше в 1980–1987 гг. в составе трех моделей — АЦВС-41, АЦВС-42 и АЦВС-43.

Главным конструктором систем был к.т.н. Беляков В. Г., основные разработчики: Панафидин В. В., Володина Г. Г., Добрынина М. В., Комаров С. М., Бердяков Г. И., Михайлов Ю. Ф., Громова Т. Б., Васильева Н. И., Тимонин В. М., Попова С. Д., Лезов А. П., Сааков А. И., Симченкова В. П., Ермоленко И. И., Точилов В. Д., Родионов А. Г., Богоутдинова С. М.

Аппаратура АЦВС-4, основанная на полностью автоматизированном аналоговом процессоре, способном работать как в обычном режиме без разделения времени, так и в режиме с разделением времени. Системы построены на микросхемах средней и высокой степени интеграции и предназначены для моделирования в реальном и ускоренном масштабе времени сложных динамических систем, процессы в которых описываются обыкновенными дифференциальными уравнениями, а также для решения задач оптимизации и статистических исследований.

В состав АЦВС-4 входят:

  • управляющий вычислительный комплекс СМ-1403 или другая ЭВМ с тем же интерфейсом ввода-вывода и теми же или большими объемами ОЗУ и ПЗУ;
  • аналоговый процессор АП-41: в АЦВС-41 — один, в АЦВС-42 — два, в АЦВС-43 — четыре;
  • контролер аналогового процессора КАП-41;
  • программное обеспечение;
  • тестовая аппаратура.

Программное обеспечение систем представляет собой комплекс системных, прикладных и тестовых программ, обеспечивающих:

  • техническое функционирование системы;
  • полную автоматизацию программирования системы с использованием языков высокого уровня;
  • решение задач моделирования динамических систем в реальном времени, а также задач оптимизации и статистического анализа данных.

В состав программного обеспечения входят:

  • операционная система, построенная на основе ОС РВ и РАФОС ЭВМ СМ-4, которая обеспечивает техническое функционирование всех систем при подготовке и решении задач;
  • диалоговая система автоматизации программирования аналого-цифровых задач;
  • система автоматизации программирования аналогового процессора;
  • библиотека тестовых программ и контрольных задач.

Аналоговый процессор АП-41 обеспечивает:

  • полностью автоматизированный ввод и вывод информации;
  • работу в режиме без разделения времени (РВ) и в режиме РВ;
  • одновременное решение до четырех задач в режиме РВ с собственными частотами до 20–50 Гц или до четырех частей одной задачи;
  • динамический диапазон изменения аналоговых переменных от 1000 до 10 000, увеличение динамического диапазона в 1000 раз в режиме без РВ за счет четырехступенчатого масштабирования;
  • автономную работу без ЦВМ.

Количество и погрешность выполнения операций АП в АЦВС-4 приведены в таблице.

Наименование операции Погрешность, % Количество операций при типовом наборе блоков в режиме без РВ/ с РВ
   АЦВС-41 АЦВС-42 АЦВС-43
Интегрирование±0,05 18/24 36/48 72/96
Инвертирование (суммирование)±0,01 30/104 60/208 120/416
Умножение на постоянный коэффициент±0,025 171/372 342/744 684/1488
Слежения-хранения±0,05 16/16 32/32 64/64
Воспроизведение нелинейной функции       
одной переменной±0,2 12/40 12/48 24/96
Двух переменных±0,2 4/8 8/16
Трех переменных±0,2 2/2 4/4
Воспроизведение тригонометрических функций       
Sin±0,25 3/12 6/24 12/48
Cos±0,3 3/12 6/24 12/48
Перемножение±0,05 6/32 12/64
 ±0,1 3/16
 ±0,25 6/10 12/20
 ±0,3 12/40 12/48 24/96
Деление±0,5 4/16 8/32
 ±1 2/8
Цифро-аналоговое преобразование±0,025 8/32 16/64 32/128
Аналого-цифровое преобразование±0,02 32/48 64/96 128/192
Сравнение  3/24 6/48 12/96
Зоны нечувствительности  2/8 4/16 8/32
Шкала напряжений, В  10 10 10
Автокоммутация±0,003      
Время наработки на отказ, ч  600 300 150
Эквивалентное быстродействие, операций в секунду  280 млн. 560 млн. 1,12 млрд.

Время обмена переменными в формате с фиксированной запятой, мкс

(25+5n)+(45+7m),

где n — количество вводимых в АП переменных; m — количество выводимых из АП переменных.

Время обмена переменными в формате с плавающей запятой, мкс

(25+6n)+(45+7m)

Время выполнения аналого-цифрового преобразования переменных, мкс

9,5+7(n-1)

Питание от трехфазной сети переменного тока 380/220 В+10% — 15% частотой 50±0,2 Гц.

Потребляемая мощность АП-41 — 2150 ВА, габариты 620х1044х1860 мм, масса — 600 кг.

Аппаратура АЦВС-4 предназначена для работы в стационарных условиях при температуре наружной среды 5–35оС, относительной влажности воздуха до 80% при температуре 30оС.

Аппаратура АЦВС-4 выпускалась серийно Кишиневским заводом "Счетмаш" с 1987 по 1991 гг.