Многопультовая электронная клавишная вычислительная машина "ГЕВЛАР"

ИСТОРИЯ КАФЕДРЫ

Хронология событий
Фрагменты книги "Страницы истории"
Электронная вычислительная машина "МИФИ"
Многопультовая электронная клавишная вычислительная машина "ГЕВЛАР"
Гимн МИФИ

МНОГОПУЛЬТОВАЯ
ЭЛЕКТРОННАЯ КЛАВИШНАЯ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА
"ГЕВЛАР"

Истоки

В 1974-1978 гг. на кафедре в практикуме по вычислительной математике использовалась многопультовая электронная клавишная вычислительная машина (МЭКВМ) "ГЕВЛАР". Зарождалась эта машина в стенах лаборатории НИС-1. Инициатором разработки МЭКВМ был Ю.Г. Древс. В 1965 г. под его руководством студенткой Л. Харламовой был выполнен дипломный проект на тему «Двоично-десятичное арифметическое устройство». Осенью 1966 г. в Москве на выставке «Интероргтехника-66» были экспонированы ЭКВМ. Под впечатлением этой выставки Ю.А. Попов дал группе студентов 5-го курса темы курсовых проектов, связанные с разработкой подобных машин. Под его руководством работали тогда Т. Будзко, Е. Витенберг, Э. Горожий, В. Дрожжинов и В. Ярков. Большинство этих работ не вышло за рамки разработки общих блок-схем и примерных алгоритмов. Тем не менее, алгоритм извлечения квадратного корня, предложенный Т. Будзко, и табличные методы выполнения операций, подобные методам, примененным в работе В. Яркова, были использованы позднее в машине «ГЕВЛАР». Конечно стоит признать, что тогда все это было похоже на изобретение велосипеда, ибо позднее обнаружилось, что эти алгоритмы и методы уже давно используются в зарубежных машинах. Памятна и работа В. Дрожжинова. Предложенная им тогда схема индикации на лампах ИН-1 отличалась простотой и оригинальностью. Эта схема предполагала использование элементов «0Д» и поэтому в машине «ГЕВЛАР» не была использована, но все же об этой работе в лаборатории вспоминали часто: при первом испытании ее автор, перепутав фазы питания 220 В, почти полностью сжег все элементы в логическом конструкторе «Логикон-2».

Тогда же над этой машиной начал работать и В.Г. Тышкевич. Его первый дипломник В. Горячев летом 1967 г. защитил дипломный проект на тему: «Арифметическое устройство СЦВМ». В некоторой степени на этот диплом оказали влияние работы, проводившиеся в НИИсчетмаш'е - в 1963 г. под руководством Л.М. Шехтмана там была создана многопультовая вычислительная клавишная машина МВКМ, состоящая из центрального вычислителя, к которому подключались на расстоянии до 100 м не менее 20 рабочих мест с клавишным вводом и дисплеем на 12 цифровых разрядов. Время ожидания выполнения операции над числами при одновременной работе всех операторов не превышало 1 с. Однако в работе В. Горячева был ряд оригинальных идей, касающихся принципов построения табличного сумматора и схемы сравнения. Осенний семестр 1967 г. был характерен широким фронтом работ по разработке машины. В это время выполнены курсовые проекты студентами В. Силиным, А. Попцовой (рук. Ю.А. Попов), А. Петровой (рук. Б.И. Кальнин), В. Лагерн (рук. В.И. Петров), А. Бяльским, И. Аббакумовым, Т. Бочко. Н. Лебедевой, З. Бухтеевой (рук. Г.В. Ноздрин), Н. Почкайло, Т. Цой, А. Фомичевым (рук. А.П. Кларин). Многие проекты были связаны с экспериментальной проверкой некоторых элементов, более тщательно и подробно были разработаны алгоритмы.

Начало

В январе 1968 г. кафедрой было принято решение о разработке эскизного проекта машины. Руководство работами по выполнению этого решения осуществлялось В.Г. Тышкевичем, Г.В. Ноздриным и А.П. Клариным. Весной 1968 г. защитил курсовой проект студент С. Жир (рук. В.И. Петров). Темой проекта была разработка формирователя импульсов питания для схемы индикации. Тогда же был выполнен дипломный проект студентом В. Далматкиным на тему «Запоминающее устройство МЭКВМ» (рук. А.П. Кларин). Летом студентом И. Ноздриным была смонтирована и экспериментально исследована система цифровой индикации на экране осциллографа, которая легла в основу системы индикации центрального пульта управления машины. Осенью 1968 г. были выполнены курсовые проекты студентами А. Щепатовым, В. Шикановой, Р. Глуховской (рук. Г.В. Ноздрин), Ю. Блиновым (рук. А.П. Кларин), А. Соловским (рук. Б.И. Кальнин), В. Дубининым, Г. Ртищевым (рук. В.Г. Тышкевич). Они в основном содержали уже подробную разработку функционально-логических схем машины и результаты экспериментальной проверки ее отдельных узлов.

Г.В. Ноздрин,
А.П. Кларин,
Н.М. Генкина
(жена Г.В. Ноздрина)

В начале 1969 г. защитили дипломные проекты студенты, руководителем которых был В.Г. Тышкевич: Т. Вдовина, в работе которой рассматривались некоторые вопросы табличной арифметики; Ю. Федоров - его работа была посвящена созданию прототипа ЭКВМ; и Н. Лебедева. Работа Н. Лебедевой была полностью ориентирована на разработку МЭКВМ и содержала полностью разработанные схемы АУ, УУ и устройства связи с пультами. Она явилась обобщением всех предыдущих исследований и стала тем проектом, который лег в основу машины «ГЕВЛАР». «В основу», потому что реальный проект был во многом изменен. В начале года Б.А. Крыловым были разработаны элементы, на которых предполагалось реализовать машину. Позднее они были доработаны Г.В. Ноздриным.

Февраль 1969 г.
Дипломники кафедры № 12.
В центре Н.К. Лебедева

Реализация

13 июня 1969 г. на методическом совещании кафедры было принято решение о создании реального образца МЭКВМ. К этому времени уже стала насущной необходимость замены электромеханических клавишных вычислительных машин типа "Reinmetall" и "Sellatron", использовавшихся с 1964 г. в практикумах "Приближенные вычисления" и «Вычислительная математика и алгоритмы». Эксплуатация практикумов была связана с большими трудностями, вызванными малым количеством машин, недостаточной их надежностью, значительным шумом при работе и т.п.

Свое название - "ГЕВЛАР" машина получила по первым двум буквам имен с.н.с. ГЕннадия Ноздрина, ст. инженера ВЛадимира Тышкевича и к.т.н., с.н.с. АРкадия Кларина.

Воплощение машины "в металл" началось 1 сентября 1969 г. под руководством В.Г. Тышкевича как главного конструктора. Одновременно выполнялась и доработка эскизного варианта. В 1969 г. по тематике машины выполнены курсовые проекты студентами А. Солодковым и Е. Иваненко. Летом 1970 г. защитили дипломные проекты Н. Каурова и А. Мальцев. В дипломе А. Мальцева - «Многопультовая ЭКВМ» предлагался (к сожалению не реализованный) вариант машины с возможностью записи программы вычислений. В 1971 г. защитил дипломный проект В. Булатов - "Система контроля МЭКВМ», в 1972 г. - Е. Петров - "Микропрограммное устройство управления МЭКВМ». Руководителем всех этих проектов был В.Г. Тышкевич.

Практически полностью машина была изготовлена силами студентов и сотрудников кафедры. Печатные платы для модулей элементов изготовлялись в мастерской кафедры. Монтаж всех модулей элементов и блоков был выполнен монтажницами А.И. Афанасьевой и Т. Степановой, а также Ж. Крючковой, М. Генкиной, В.Ф. Чубаровой. На пусковом этапе большой объем работ был выполнен техниками В. Горностаевым и В. Макаровым. При изготовлении и наладке машины помощь разработчикам оказывали Л.А. Батанов, С.И. Молибоженко, Ю.П. Руднев, Ю.Г. Древс, Г.П. Зинькевич, А.И. Фирсов, А.С. Лукин, Г.В. Лункин, В.Ф. Лобикова.

В качестве каркасов блоков для размещения плат с модулями элементов были использованы блоки от макета системы "Азов", переданного кафедре из МНИИ-1. От этого же макета были взяты и конструктивные элементы для стойки процессора машины. На заводе "Квант" МИФИ были изготовлены только корпуса пультов и каркас стойки процессора.

Сентябрь 1974 г.
МЭКВМ "ГЕВЛАР".
У машины за
центральным
пультом
В.Г. Тышкевич

Параметры

МЭКВМ "ГЕВЛАР" содержала стойку центрального процессора с центральным пультом, 16 пользовательских пультов и стойку питания.

Система разделения времени машины обеспечивала запись данных с каждого пульта в ЗУ и выдачу результатов операций на пульт.

Машина выполняла операции над десятичными числами, представленными в виде смешанных дробей. Суммарное количество десятичных разрядов в целой и дробной частях исходных чисел и результатов операций не превышало десяти.

В число основных операций машины входили: сложение, вычитание, деление, умножение, возведение в квадрат, извлечение квадратного корня. Число, полученное в результате выполнения какой-нибудь операции, могло быть непосредственно использовано для последующих вычислений. Для уменьшения количества записываемых промежуточных результатов и сохранения непрерывной последовательности действий использовались операции обратного деления и обратного вычитания. Также возможно было полуавтоматическое возведение числа в степень n (n - целое, положительное число) и умножение на постоянный коэффициент (умножение нескольких числе на одно и тоже число).

В машине использовалась двоично-десятичная система счисления (код 5421), табличный сумматор. Естественное представление десятичной запятой (в отдельном регистре) позволяло автоматически в процессе выполнения операций определять положение запятой в результате без ограничений на ее положение в исходных операндах. Результаты вычислений (кроме операции извлечения квадратного корня) округлялись по значению старшего из десятичных разрядов, выходящих за пределы десятиразрядной сетки. Если в результате операций получались числа, имеющие в целой части количество разрядов большее 10, машина выдавала только 10 старших разрядов числа со знаком и сигнал переполнения.

Максимальное время выполнения операций сложения, вычитания и обратного вычитания составляло 5 мс; операций деления, обратного деления и умножения - 100 мс; операции извлечения квадратного корня - 200 мс.

Всего машина содержала около 350 блоков с более чем 3100 модулями элементов.

Использование

Пробная эксплуатация машины "ГЕВЛАР" началась 7 мая 1973 г. 7 февраля 1974 г. машина была официально принята заведующим кафедрой Г.Н. Соловьевым и с 15 февраля 1974 г. начались занятия по расписанию для 6 групп студентов 3-го курса.

Занятия продолжались до 1978 года. Летом машина была демонтирована, и практикум стал проводиться с использованием электронных калькуляторов Б3-18.

| На главную страницу | На начало страницы |