БЦВМ Ц-100, Ц-101/102 (годы разработок 1982/1991)

БЦВМ Ц-100

Бортовые цифровые вычислительные машины Ц100, Ц101/102БЦВМ разработаны Научно-исследовательским центром электронной вычислительной техники (НИЦЭВТ, с 1986 г. - НИИ “Аргон”) в 1982 г. (Ц100), 1991 г. (Ц101/102).

Главный конструктор: Соловьев А. А.

Ведущие разработчики: Курбатов Б. Ю., Островский Я. Б., Алексеев В. И., Брехов В. М., Горшенин Ю. С.,Левшин В. И., Чижов А. А., Юргаев Б. И.

Производятся с 1983 г. (Ц100), 1991 г. (Ц101/102) ГППО “Октябрь” (г. Каменск-Уральский). Выпущено более 4000 машин.

БЦВМ успешно эксплуатируются в бортовых системах самолетов МиГ-29, Су-27,Су-25 и их модификаций, а также в составе оперативно-тактических комплексов.

Схемотехнические решения, реализованные в этих моделях, защищены патентами NN 1149273, 1424568, 1669303. Работы по созданию БЦВМ для самолета МиГ-29 были отмечены Государственной премией СССР.

Описание

В машинах реализована оригинальная архитектура “ПОИСК” (Проблемно-ориентируемая с изменяемой системой команд), разработанная в НИИ “Аргон”. Ее отличительная особенность - возможность адаптации набора команд к решаемым задачам путем добавления к основному набору команд операторов, свойственных конкретным задачам.

Набор команд-операторов состоит из операторов ядра типа обычных команд, операторов более сложной структуры, специальных операторов (обмена, операционной системы) 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 раз, а по компактности программ - в 3-5 раз. Это особенно важно для авиационных машин с жесткими массо-габаритными ограничениями.

БЦВМ Ц-101 КСА Ц101/Ц102 Ячейка ЦП Ц101/Ц102


БЦВМ Ц100, Ц101/102 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 интерфейсом, 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.
Машины построены на микросхемах средней степени интеграции серий 106, 133, 134, 136 (Ц100); серий 1802, 1804, 530, 533 (Ц101/102).
 
Конструкция модульная, с тремя иерархическими уровнями (плата-ячейка-блок). Ячейка состоит из двух плат с установленным на одной из двух плат соединителем типа “Янтарь”. Используются многослойные печатные платы, изготавливаемые методом металлизации сквозных отверстий. 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.

Программное обеспечение

Программное обеспечение включает в себя набор программных и микропрограммных средств, составляющих специальное и общее ПО. В состав специального ПО входят рабочие программы, операционная система, 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.

Технические характеристики

Представление чисел - с фиксированной точкой
Разрядность данных - 16 бит
Разрядность команд - переменная
Производительность - 170 тыс.оп/с (Ц100), 400 тыс.оп/с (Ц101/102)
Емкость ОЗУ  - 8 Кбайт (Ц100), 16 Кбайт (Ц101/102)
Емкость ПЗУ   136 Кбайт (Ц100), 128/256/384 Kбайт (Ц101/102)
Устройства ввода-вывода      
Количество каналов ВВ по ОСТ 11.305.903-80 - 1 (Ц100); 1 или 2 (Ц101/102)
   Пропускная способность канала - 400-800 Кбайт/с
Количество входных/выходных линий по ГОСТ 18977-79 - 18/16 (Ц100); 24/16 (Ц101/102)
Количество разовых входных/выходных команд по ГОСТ 18977-79 - 9/3 (Ц100); 10/10 или 8/6 (Ц101/102)
Количество программируемых таймеров - 1 (Ц100); 2 (Ц101/102)
Система прерываний    
      Число уровней прерывания - 7
      Время реакции на запрос - 100 мкс (Ц100); 50 мкс (Ц101/102)
      Число линий запроса - 2 (Ц100); 4 (Ц101/102)


Эксплуатационные характеристики

Группа эксплуатации - 3.4.1 по ГОСТ В 0.39.304.
Диапазон рабочих температур - от -60 до 60 (Ц100) от -55 до 60 (Ц101/102)
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 при 35 С - 98% (Ц100), 100% Ц101/102)
Пониженное давление - 15 мм рт.ст.
Масса - 32 кг (Ц100), 19/18,7 кг (Ц101/102)
Объем - 48 куб.дм (Ц100),26/26 куб.дм (Ц101/102)
Потребляемая мощность - 275 Вт (Ц100), 260/240 Вт (Ц101/102)
Наработка на отказ - 500 ч (Ц100), 1000 ч (Ц101/102)