Д-17Б

Компьютер D-17B (D17B) использовался в системе наведения ракеты Minuteman I NS-1OQ . Полная система наведения включала компьютер D-17B, связанную с ним стабильную платформу и источники питания .

D-17B весил приблизительно 62 фунта (28 кг), содержал 1521 транзистор , 6282 диода , 1116 конденсаторов и 5094 резистора . Эти компоненты были смонтированы на двойных медных, гравированных, позолоченных, стекловолоконных ламинированных платах . Было 75 таких плат, и каждая была покрыта гибким полиуретановым составом для защиты от влаги и вибрации. Высокая степень надежности и прочности компьютера была обусловлена ​​строгими требованиями системы вооружения .

От D-17B требовалась высокая надежность. Он управлял ключевым оружием, у которого был только один шанс выполнить свою миссию. Надежность D-17B была достигнута за счет использования твердотельной электроники и относительно простой конструкции. Широко использовалась более простая логика DRL (диод-резистор) , в то время как менее надежная логика DTL (диод-транзистор) (которая обеспечивает усиление и инверсию ) использовалась только там, где это было необходимо. В конце 1950-х и начале 1960-х годов, когда проектировался D-17B, ^[1] транзисторам не хватало сегодняшней надежности. Надежность также была повышена за счет вращающейся дисковой памяти с неразрушающим считыванием (NDRO). В реальных ситуациях реального времени ракеты Minuteman достигли среднего времени между отказами (MTBF) более 5,5 лет ^{[ требуется ссылка ]} .

У Советов были гораздо более крупные ракеты, и они могли использовать вакуумные трубки в своих системах наведения. Minuteman I, II и III весили 29 500 кг, 31 746 кг и 35 000 кг соответственно, тогда как советская ракета Р-7 (1959) весила 280 000 кг. Американским планировщикам пришлось выбирать: либо разрабатывать твердотельные системы наведения (которые весят меньше), либо учитывать дополнительные расходы и временные задержки при разработке более крупных ракет.

Технические характеристики компьютера Minuteman I D-17B

Год: 1962

D17B — синхронный последовательный цифровой компьютер общего назначения.

Производитель: Autonetics Division of North American Aviation

Применение: Наведение и управление межконтинентальной баллистической ракетой Minuteman I.

Программирование и числовая система:

Система счисления: Двоичная, с фиксированной точкой, с дополнением до двух

Логические уровни : 0 В для логического 0 ( ложь ), -10 В для логической 1 ( истина )

Длина слова данных (бит): 11 или 24 (двойная точность)

Длина слова инструкции (бит): 24

Двоичных цифр/слово: 27

Инструкции/слово: 1

Тип инструкции: Полтора адреса

Количество инструкций: 39 типов из 4-битного кода операции с использованием пяти бит поля адреса операнда для инструкций, не обращающихся к памяти.

Время выполнения в микросекундах:

Добавить: 78+1 ⁄ 8  мкс

Умножить: 546+7 ⁄ 8  мкс или 1015+5 ⁄ 8  мкс (двойная точность)

Разделить: (программное обеспечение)

(Примечание: параллельная обработка, например, две одновременные операции с одинарной точностью, разрешена без дополнительного времени выполнения.)

Тактовый канал: 345,6 кГц

Адресация:

Прямая адресация всей памяти

Двухадресная (неотмеченная) и трехадресная (отмеченная) инструкция

Память:

Длина слова (бит): 24 плюс 5 тактовых импульсов

Тип: Диск NDRO с покрытием из оксида железа

Время цикла: 78+1 ⁄ 8  мкс (минимум)

Емкость (слов): 5454 или 2727 (двойная точность)

Ввод/вывод:

Входные линии: 48 цифровых

Выходные линии: 28 цифровых

12 аналоговых

3 импульса

Программа: 800 5-битных символов/с

Формат слова инструкции:

 +--------+--------+------+--------+---------+----- ---+--------+ | ТП | Т24 21 | 20 | 19 13 | 12 8 | 7 1 | 0 | +--------+--------+------+--------+---------+----- ---+--------+ | Сроки | OP | Флаг | Следующий | Канал | Сектор | Сроки | | | | | Инст. | | | | | | | | Сектор | | | | +--------+--------+------+--------+---------+----- ---+--------+

Регистры:

Регистры выходных фаз и напряжения

Конструкция (только арифметическое устройство): используется транзисторно-диодная логика.

Время: синхронное

Операция: Последовательная

Вход

48 цифровых линий (вход)

26 специализированных дополнительных входов

 -Средняя- -Скорость- Бумага/Майларовая лента 600 символов/сек Руководство по клавиатуре Руководство пользователя пишущей машинки

Выход

 -Средняя- -Скорость- Символ принтера 78,5–2433 мс (программное управление) Фаза - Напряжение (Программное Управление)

28 цифровых линий (выход) 12 аналоговых линий (выход) 13 импульсных линий (выход) Максимальная скорость передачи данных ввода-вывода 25 600 слов/с

Физические характеристики

Размеры: высота 20 дюймов, диаметр 29 дюймов, глубина 5 дюймов.

Питание: 28 В постоянного тока при 25 А

Схемы: DRL и DTL

Вес: 62 фунта (28 кг)

Строительство:

Печатные платы с двойным медным покрытием, позолотой, стекловолоконным ламинатом и гибким полиуретановым покрытием

Программное обеспечение:

Кодирование с минимальной задержкой с использованием машинного языка

Модульные подпрограммы специального назначения

Надежность: 5,5 лет наработки на отказ

Проверка функций: четность при заполнении и выводе символов

Мощность, пространство, вес и подготовка места

Мощность компьютера: 0,25 кВт

Кондиционер: Закрытая система

Объем компьютера: 1,55 куб. футов (44 л)

Вес компьютера: 70 фунтов (32 кг)

Разработан специально для установки в цилиндрический направляющий пакет.

Длина слова для этого компьютера составляет 27 бит, из которых 24 используются в вычислениях. Остальные 3 бита являются запасными и синхронизирующими битами. Возможности хранения памяти состоят из магнитного диска со скоростью вращения 6000 об/мин с емкостью хранения 2985 слов, из которых 2728 адресуемых. Содержимое памяти включает 20 каналов холодного хранения по 128 секторов (слов) каждый, канал горячего хранения из 128 секторов, четыре цикла быстрого доступа (U, F, E, H) по 1, 4, 8 и 16 слов соответственно, четыре арифметических цикла по 1 слову (A, L, H, I) и два входных цикла входного буфера по 4 слова (V, R).

Выходы, которые могут быть реализованы с компьютера D-17B, являются двоичными, дискретными, односимвольными, статусом фазового регистра, телеметрией и выходами напряжения. Двоичные выходы представляют собой генерируемые компьютером уровни +1 или −1, доступные на двоичных выходных линиях.

Репертуар инструкций D-17BЦифровой код Код Описание------------ ---- -----------00 20, с SAL Разделение аккумулятора, сдвиг влево00 22, с ALS Аккумулятор сдвиг влево00 24, 2 SLL Разделить левое слово, сдвиг влево00 26, r SLR Разделить левое слово, сдвинуть вправо00 30, с SAR Разделение аккумулятора, сдвиг вправо00 32, с Сдвиг аккумулятора вправо ARS00 34, s SRL Разделить правое слово со сдвигом влево00 36, s SRR Разделить правое слово, сдвиг вправо00 60, с COA Вывод символа A04 c, S SCL Разделить Сравнить и .ivt10 c, S TMI Перевод на минус20 c, s SMP Разделить умножить24 c, s MPY Умножить30 c, s SMM Разделить многократно модифицировано34 c, s MPM Многократно измененный40 02, с BOC Двоичный выход C40 10, с BCA Двоичный выход A40 12, с BOB Двоичный выход B40 20, с Сброс RSD детектора40 22, с HPR Остановитесь и продолжайте движение40 26, с DOA Дискретный выход A40 30, с VOA Выходное напряжение A40 32, с VOB Выходное напряжение B40 34, с VOC Выходное напряжение C40 40, с АНА И к аккумулятору40 44, с MIM Минусовая величина40 46, s COM Дополнение40 50, с DIB Дискретный вход B40 52, с DIA Дискретный вход A40 60, с HFC Остановить штраф обратный отсчет40 62, с EFC Введите точный обратный отсчет40 70, с LPR Регистр фазы нагрузки44 c, s ЦРУ Очистить и добавить50 c, s TRA Передача54 c, s STO Сохранение аккумулятора60 c, s SAD Сплит добавить64 c, s ДОБАВИТЬ Добавить70 c, s SSU Разделить вычесть74 c, s SUB Вычитание

Специальные возможности компьютера D-17B включают в себя флаговое хранилище, арифметику с разделенными словами и минимизированное время доступа. Флаговое хранилище обеспечивает возможность сохранения текущего содержимого аккумулятора при выполнении следующей инструкции. Арифметика с разделенными словами используется при выполнении арифметических операций над обеими половинами разделенного слова одновременно. Разделенное слово на D-17B состоит из 11 бит. Минимизированное время доступа — это размещение инструкций и данных в памяти таким образом, чтобы они были доступны с минимальной задержкой из дисковой памяти.

Autonetics была ассоциированным подрядчиком для системы наведения Minuteman (MM), которая включала программное обеспечение для полета и предстартовой подготовки. Это программное обеспечение было запрограммировано на языке ассемблера в дисковый компьютер D17. TRW предоставила уравнения наведения, которые запрограммировала Autonetics, а также отвечала за проверку программного обеспечения полета. Когда MM I была введена в эксплуатацию, бортовой компьютер был единственным цифровым компьютером в системе. Нацеливание осуществлялось в штаб-квартире Стратегического авиационного командования (SAC) с помощью программы оперативного нацеливания, разработанной TRW для выполнения на мэйнфрейме IBM 709. ^[2]

Sylvania Electronics Systems была выбрана для разработки первой наземной системы управления и контроля с использованием программируемого компьютера. Они разработали программное обеспечение, блок обработки сообщений и управления для Wing 6. Для поддержки развертывания системы Wing 6 компания TRW, Inc. разработала программу плана выполнения (EPP) с мэйнфрейма в SAC и провела независимую проверку программного обеспечения управления и контроля. EPP помогала назначать цели и время запуска ракет. ^[2]

Ракета MM II была развернута с помощью дискового компьютера D-37C . Autonetics также программировала функциональные симуляторы и верификатор вставки кода, который использовался в штабе крыла для генерации и тестирования кодов программы полета для ввода в бортовой компьютер. ^[2]

• Autonetics Division of North American Rockwell. Inc.; Данные компьютерной подготовки Minuteman D-17. Анахайм, Калифорния, 8 июня 1970 г.
• Autonetics Division of North American Rockwell. Inc.; Часть I — Предварительное руководство по техническому обслуживанию компьютера Minuteman D-17A и соответствующего испытательного оборудования. Меморандум PO 71. Анахайм, Калифорния, Inc., январь 1960 г.
• Бек, CH Minuteman Computer Users Group, Отчет MCUG-l-71. Новый Орлеан, Луизиана: Университет Тулейна, апрель 1971 г.
• Бек, CH Minuteman Computer Users Group. Руководство по программированию компьютеров D-17B. Отчет MCUG-4-71. Новый Орлеан: Университет Тулейна, сентябрь 1971 г.
• Бек, Чарльз Х. Расследование повторного использования компьютеров Minuteman D-17B. Доступно в NTIS/DTIC как документ AD0722476, январь 1971 г., 54 стр.
• Лин, Тони С.; «Разработка систем межконтинентальных баллистических ракет ВВС США». Журнал космических аппаратов и ракет , т. 40, № 4, 2003. стр. 491–509.
• Вайк, Мартин Х. (янв. 1964 г.). "MINUTEMAN". ed-thelen.org . Четвертый обзор отечественных электронных цифровых вычислительных систем. Лаборатории баллистических исследований, Абердинский испытательный полигон.

• Д-37С
• Д37Д

• «Документы о D-17(B) (в основном) и D-37C». www.bitsavers.org .