Бортовые электронные вычислительные машины серий Ц100, Ц101.

Соловьев Алексей Алексеевич.

БЦВМ Ц-101

1. Главный конструктор: Соловьев А. А.; ведущие разработчики: Курбатов Б. Ю., Брехов В. М., Левшин В. И., Горшенин Ю. С., Алексеев А. А., Чижов А. А., Юргаев Б. И.
2. Организация-разработчик: научно-исследовательский центр электронной вычислительной техники (НИЦЭВТ), с 1986 г. НИИ «Аргон».
3. Завод-изготовитель, ведомство: ГППО "Октябрь" (г. Каменск-Уральский). МРП СССР.
4. Год окончания разработки: 1982 (Ц100); 1991 (Ц101, Ц102).
5. Год начала выпуска: 1983 (Ц100); 1991 (Ц101, Ц102).
6. Год прекращения производства: производятся до настоящего времени.
7. Область применения: системы управления вооружением истребителей МиГ-29, Су-27, Су-35.
8. Число выпущенных машин: более 4000.

Описание машины

Серия Ц100 включает в себя модель Ц100 и ее модификации; серия Ц101 — модели Ц101 и Ц102 и их модификации. В машинах реализована оригинальная архитектура "ПОИСК" (Проблемно-ориентируемая с изменяемой системой команд), разработанная НИИ «Аргон». Ее отличительная особенность — возможность адаптации набора команд к решаемым задачам путем добавления к основному набору операторов, свойственных конкретным задачам.

Модуль центрального процессора Ц101/Ц102

Набор команд-операторов состоит из операторов ядра типа обычных команд, операторов более сложной структуры, специальных операторов (обмена, ОС) и операторов пользователя. Разрядность операторов переменная. В зависимости от области применения число операторов в системе команд колеблется от 157 до 256.

Как показали исследования и опыт эксплуатации, бортовые ЭВМ архитектуры "ПОИСК" при условии одинаковости элементной базы превосходят обычные одноадресные архитектуры по производительности в 1,5—2,5 раза, а по компактности программ — в 3—5 раз. Это особенно важно для авиационных машин с жесткими ограничениями по массе и габаритам.

БЭВМ серий Ц100, Ц101 являются 16-разрядными, синхронными, многоадресными машинами параллельного действия. Структура машин магистрально-модульная с микропрограммным управлением. В их состав входят центральный процессор, ОЗУ, ПЗУ и устройство ввода-вывода (УВВ). УВВ обеспечивает сопряжение с аппаратурой системы по каналам ГОСТ 18977—79 и ГОСТ 26765—87. Ц101/Ц102 имеют двухшинную организацию. Один интерфейс является быстрым синхронным, другой — более медленным асинхронным внутренним магистральным интерфейсом. В Ц102 предусмотрена возможность создания двухмашинного комплекса в составе Ц101—Ц102 с управлением от Ц101 через адаптер межмашинной связи.

Ячейка Ц-101

• Представление чисел — с фиксированной точкой;
• разрядность данных — 16 бит, разрядность команд — переменная.
• Производительность, тыс. оп/с
  • Ц101/102 — 400
  • Ц100—170
• Емкость, Кб
  • Ц101/102—16
  • Ц100—8
• Емкость ПЗУ, Кб
  • Ц101/102— 128/256/384
  • Ц100—136
• УВВ
• число каналов ВВ по ОСТ 11.305.903—80
  • Ц100 — 1
  • Ц101/102 — 1 или 2
• пропускная способность канала, Кб/с — 400—800
• число входных/выходных линий по ГОСТ 18977—79
  • Ц100—18/16
  • Ц100/102—24/16
• Число разовых входных/выходных команд по ГОСТ 18977-79
  • Ц100 — 9/3;
  • Ц101/102 — 10/10 или 8/6
• число программируемых таймеров
  • Ц100 — 1
  • Ц101/102 — 2
• Система прерываний
  • число уровней прерывания 7
• время реакции на запрос, мкс
  • Ц100 — 100
  • Ц101/102 — 50
• число линий запроса
  • Ц100 — 2
  • Ц101/102 — 4

Элементная база

Микросхемы средней степени интеграции серий 106, 133, 134, 136 (Ц100); серий 1802, 1804, 530, 533 (Ц101/102).

Контрольно-сервисная аппаратура (КСА) Ц101/102

Конструкция

Модульная, с тремя иерархическими уровнями (плата — ячейка — блок). Ячейка состоит из двух плат с установленным на одной из двух плат соединителем. Платы электрически соединены проводным монтажом и механически закреплены на легкой несущей и направляющей рамке. Связи между ячейками выполнены проводным монтажом методом накрутки. Ячейки функциональных устройств и источник питания скомпонованы в корпусе в виде сборной амортизированной конструкции. Охлаждение принудительное воздушное.

Технология

Многослойные печатные платы, изготавливаемые методом металлизации сквозных отверстий.

Программное обеспечение

Набор программных и микропрограммных средств, составляющих специальное и общее ПО. В состав специального ПО входят рабочие программы, программы обработки прерываний и обмена с внешними устройствами. К общему ПО относится автоматизированная система программирования, отладки и документирования целевых программ (САПОД). Для Ц101/102 разработаны две версии САПОД. Система САПОД-Е реализована на ЕС ЭВМ, САПОД-М — на СМ ЭВМ. Входным унифицированным языком программирования является язык символического кодирования операторов ЯСКО.

Технико-эксплуатационные характеристики

Ц100

• Группа эксплуатации — 3.4.1 по ГОСТ В 20.39.304.
• Диапазон рабочих температур — от -55 до 60°С
• Синусоидальная вибрация — 5g (20—2000 Гц — Ц100)
• Среднеквадратичное виброускорение — 3,2g (20—2000 Гц) (Ц101/102)
• Линейное ускорение — 10g (Ц100); 13,5g (Ц101/102)
• Относительная влажность воздуха при 35°С, %
  • Ц100 — 98
  • Ц101/102 — 100
• Давление — 15 мм рт. ст.
• Масса, кг
  • Ц100 — 32
  • Ц101/102 — 19/18,7
• Объем, куб. дм
  • Ц100 — 48
  • Ц101/102 — 26/26
• Потребляемая мощность, Вт
  • Ц100 — 275
  • Ц101/102 — 260/240
• Наработка на отказ, ч
  • Ц100 — 500
  • Ц101/102 — 1000

Особенности

Архитектура "ПОИСК" с возможностью адаптации системы команд к решаемым задачам. По объему производства (более 4000 образцов) относится к числу самых массовых авиационных бортовых ЭВМ.

Литература

1. Проблемы информатизации, 1998, № 3—4, с. 15—27.
2. Пат. РФ 1149273, 1424568, 1669303.