Устройство постоянной памяти ЭВМ М-13

Р. П. Шидловский, Е. А. Брик, И. И. Вахновецкий, Н. И. Коренев, С. А. Лебедев, А. В. Мозгунов

Рассмотрены структура и особенности работы устройства постоянной памяти ЭВМ М-13.

Постоянная память ЭВМ М-13 состоит из нескольких устройств постоянной памяти главной (ППГ). Постоянная память М-13 представляет собой конвейерное ППЗУ с возможностью электрической записи информации, построенное по модульному принципу [1]. Оно включает в себя младший (МО) и старший (М!) модули памяти, узел формирования маски, узел обработки прочитанной информации и узел синхронизации и управления [2]. В состав каждого модуля памяти входят узел обработки адресной информации и узлы памяти (УП). Информационная емкость одного УП составляет 16 Кбайт (1К 16-байтных слов). Накопитель УП выполнен на магнитных запоминающих элементах с неразрушающим считыванием и электрической записью информации типа “биакс”.

Информационное поле накопителя организовано в виде 1024 144-разрядных двоичных чисел. Конструктивно накопитель выполнен в виде 4 одинаковых кассет, каждая из которых содержит 260 адресных (в том числе 256 рабочих и 4 резервных) и 160 выходных (в том числе 152 рабочих и 8 резервных) обмоток [З].

Длительность периода обращения к накопителю УП составляет 300 нс, время выборки информации из УП колеблется от 70 до 200 нс. 

Узел обработки адресной информации модуля состоит из схемы выбора адреса, адресного регистра и дешифратора адреса. В состав узла формирования маски входят регистр для приема кода маскирования прочитанной информации и дешифратор маски.

Устройство работает следующим образом. На вход устройства поступает адресная информация, содержащая два адреса S и D, указание “m”, определяющее, по которому из этих адресов должна читаться информация из модуля М0 (из модуля М1 информация читается только по адресу 8), и код маскирования указывающий на порядок обработки прочитанной из модулей информации перед выдачей ее из устройства. После приема и обработки адресной информации осуществляется считывание информации в каждом из модулей М0 и М1 из одного УП. 

С числовых регистров УП прочитанная информация передается в узел обработки прочитанной информации, где в соответствии с кодом маскирования “b” осуществляется формирование выходной информации. Ее формат — 16 байт.

Узел синхронизации и управления вырабатывает синхроимпульсы и другие сигналы, с помощью которых организуется работа устройства в централизованном и автономном режимах [4].

Один полный цикл работы устройства должен выполняться за два конвейерных такта. Длительность одного конвейерного такта — 300 нс. 

Устройство ППГ конструктивно выполнено в виде типового шкафа ЭВМ М-13, типовым элементом замены которого является блок, содержащий шесть логических ячеек с объединительной платой. Узел памяти устройства ППГ занимает место двух логических блоков и содержит в своем составе 8 ячеек с адресным оборудованием и 8 ячеек с разрядным оборудованием.

Все логические схемы устройства построены на интегральных микросхемах 130, 133, 530 серий.

Микросхемы 530 серии применены в ограниченном количестве, главным образом в схемах синхронизации.

Каждое из устройств ППГ состоит из двух модулей памяти (старший М0 и младший М1), каждый из которых содержит четыре УП. Таким образом, информационный объем одного устройства ППГ составляет 128 Кбайт (по 64 Кбайт в каждом модуле). Обеспечение необходимого информационного объема постоянной памяти ЭВМ М-13 различной комплектации осуществляется наращиванием формата считываемой информации без увеличения адресного поля и производится с помощью увеличения количества устройств ППГ, входящих в постоянную память М-13. Младшая (минимальная) комплектация М-13 содержит два устройства ППГ с объемом памяти 256 Кбайт; средняя комплектация — 4 устройства (512 Кбайт); максимальная — 8 устройств (2 Мбайт).

Запись информации в накопители устройства памяти производится автономно с помощью устройства записи информации (УЗИ), представляющего собой отдельное устройство. УЗИ позволяет производить запись информации в накопители как с магнитных лент (при наличии магнитофона), так и непосредственно в режиме ручного набора с панели управления УЗИ.

Литература

1. Шидловский Р. П. Конвейерные запоминающие устройства. Принципы построения конвейерных ПЗУ // Вопросы радиоэлектроники Сер. ЭВТ. — 1982. Вып. 6. — С. 101-108.
2. Шидловский Р. П., Брик  Е. А., Вахновецкий  И. И., Кабаенкова  Г. М., Коренев  Н. И, Мозгунов А. В., Пуховицкий  М. А. К вопросу выбора структуры конвейерного ПЗУ высокого быстродействия и большой информационной емкости // Там же, С. 113-117 
3. Коренев Н. И., Чубыкин  Б. Н., Шидловский  Р. П. Особенности схемотехнических и конструктивных решений узла памяти ППЗУ // Там же, С. 109 — 112.
4. Брик Е. А., Мозгунов  А. В. Анализ временных соотношений сигналов и оптимизация конвейерных запоминающих устройств с импульсными запоминающими элементами // Там же, С. 118 — 124.

Статьи об ЭВМ М-13 
Сборник “Вопросы радиоэлектроники”, серия “Электронная вычислительная техника”, выпуск 16, 1991 г.
Перепечатывается с разрешения авторов.
Статья помещена в музей 27.08.2007 г.