Электроника Д3-28 — Википедия

Эту статью предлагается удалить. Пояснение причин и соответствующее обсуждение вы можете найти на странице Википедия:К удалению/7 декабря 2024. Пока процесс обсуждения не завершён, статью можно попытаться улучшить, однако следует воздерживаться от переименований или немотивированного удаления содержания, подробнее см. руководство к дальнейшему действию. Не снимайте пометку о выставлении на удаление до подведения итога обсуждения. Последнее изменение сделано участником 91.203.191.3 (журналы) в 02:28, 10 января 2025 (UTC; около 23 дней назад). Администраторам и подводящим итоги: ссылки сюда история журналы удалить

В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). Информация должна быть проверяема, иначе она может быть удалена. Вы можете отредактировать статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок. (17 апреля 2009)

Электро́ника Д3-28 — специализированное настольное управляющее и вычислительное устройство, занимающее промежуточное положение между персональными компьютерами и программируемыми калькуляторами.

Создана на основе микроЭВМ «Электроника С50» (15ВСМ-5), прототипом для которой, в свою очередь, послужил программируемый калькулятор Wang 700^[1]. Имеет встроенную клавиатуру (цифровые и функциональные клавиши), двухстрочный дисплей на семисегментных индикаторах (12 цифр мантиссы, 2 цифры степени и 2 индикатора знака в каждой строке) и накопитель на магнитной ленте (НМЛ) в стандартных аудиокассетах.

Оснащена оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) ёмкостью около 200 000 бит и имеет быстродействие до 1000 операций в секунду^[2].

Также оснащается интерфейсами ИРПР и ИРПС (в виде согласующего устройства ПЭЛ2.240.001), к которым обычно подключался принтер и алфавитно-цифровой терминал (как правило, модели 15ИЭ-00-013). Для представления алфавитно-цифровой информации (строк символов) используется кодировка КОИ-7 Н2 (ГОСТ 13052-74); коды символов дополняются до 8-битных байтов (октетов) добавлением нулевого бита в качестве старшего.

Первые серии Д3-28 имели микропрограммное обеспечение, находившееся в постоянных запоминающих устройствах (ПЗУ) на вручную прошиваемой тонким проводом матрице из ферритовых разборных П-образных сердечников из магнитомягкого феррита. В последующих сериях ПЗУ выполнялось на интегральных микросхемах.

В некоторых тестовых экземплярах машин ПЗУ с микропрограммами устанавливались в панельки; существовали специальные прошивки этих ПЗУ для использования устройств в составе специализированных вычислительных комплексов.

В процессе производства Д3-28 внутренняя архитектура и программное обеспечение совершенствовалось с добавлением новых команд. Поколения Д3-28 (в соответствии с инструкцией по эксплуатации) делятся на «выпущенные до октября 1979 года», после этой даты и «после 1983 года».

16 килобайт ОЗУ (микросхемы в первых выпусках — К565РУ1, в последующих — К565РУ3 и К565РУ6).

Внешне отличалась также красным цветом свечения индикаторов и цветом закрывающей их пластины из оргстекла. Последующие модели имели оранжевый цвет цифр под зелёным светофильтром.

Оснащена 32 килобайтами ОЗУ, выполненного на микросхемах 565РУ6.

Оснащена 128 килобайтами ОЗУ, выполненного на микросхемах 565РУ5.

В зависимости от исполнения (кодировалось цифрами ххх в обозначении 15ВМ128-xxx) Д3-28 имела возможность подключения к фотосчитывающим устройствам (СП-3 и FS-1501), ленточным перфораторам (ПЛ-150М), печатающим устройствам (например, пишущим машинкам Consul 256 и Consul 260), специальные блоки для подключения мониторов типа 15ИЭ-00-013, а также возможность подключения удалённых устройств дистанционного управления. Подключение печатающего устройства и монитора превращало Д3-28 в персональный компьютер.

Имелась возможность загрузки и автоматического запуска программы через интерфейс при включении машины.

В документации к Электронике Д3-28 значения байтов представлены особым образом — в виде двух тетрад, каждая из которых выражена двузначным десятичным числом. Это обусловлено возможностью побайтового ввода информации (команд и данных) непосредственно с клавиатуры. Так, например, буква Э имеет код символа 0x7C в кодировке КОИ-7 Н2, используемой Д3-28, и может быть введена как 07 12.

Команды машинно-ориентированного языка Электроники Д3-28 кодируются одним или двумя байтами. Для облегчения восприятия человеком используются ассемблерные мнемокоды команд, приведённые в таблице:

Выбор режима осуществляется нажатием соответствующей клавиши и индицируется свечением расположенного рядом с ней индикатора. Возможна работа в одном из четырёх режимов:

• Работа (Р). Основной режим. Производится выполнение всех программ и команд, записанных в ОЗУ, а также вводимых с клавиатуры Д3-28 или с НМЛ.
• Ввод (В). Запись в ОЗУ, проверка и изменение программ. Команда не выполняется, а только записывается по адресу, индицируемому в регистре Y.
• Печать и ввод (ПВ).
• Печать (П).

• В Д3-28 ОЗУ условно разделено на две зоны: рабочую и служебную. Ячейки служебной зоны именуются регистрами.
• Рабочая зона машин с 32 килобайтами ОЗУ занимает адреса 0x0000—0x7EFF, в этой зоне размещаются данные и программы пользователя.
• Служебная зона занимает последние 256 байтов ОЗУ с адресами 0x7F00—0x7FFF. В некоторых регистрах хранится информация, требуемая для нормальной работы Д3-28, часть свободных ячеек может быть использована для хранения команд.
• Структура служебной зоны ОЗУ: с адреса 0x7F00 по 0x7F1F расположены шестнадцать двухбайтных регистров R00—R15, каждый R-регистр состоит из двух байтов ОЗУ с соседними адресами, байт с меньшим адресом является старшим. Регистры R08—R15 состоят из шестнадцати однобайтных регистров S00—S15.
• Четыре регистра R04—R07 образуют восьмибайтный регистр RR, который используется в командах с кодами 12 06 (MOV X,RR) и 12 07 (MOV RR,X).

Вся память адресуется независимо двумя основными способами:

• Для команд работы с числами с плавающей запятой память представляет собой набор последовательно расположенных 16-байтовых чисел (12 байт — десятичная мантисса, 2 бита — знак числа и знак порядка, три тетрады — три десятичных цифры показателя степени). Адресом ячейки служит условный номер такого числа от 0 до (объём памяти / 16).
• Плавающие числа хранятся в двух разных форматах. В одном, когда адресом был номер ячейки, число занимает или старшие, или младшие тетрады в 16 байтах, расположенных подряд и выровненных на адрес, кратный 16. В другом число занимает целиком 8 байтов в памяти подряд. При этом разрядность и прочие характеристики чисел совпадают. Первая форма была унаследована от калькулятора и допускала только команды с прямой адресацией (0—255, поскольку адрес был однобайтный), вторая — только команды с косвенной адресацией, но при этом адресуется вся память.
• Для команд целочисленной арифметики и логических операций с байтами, 16- и 32-битными словами адресом служит физический адрес первого, самого старшего байта слова.
• Порядок следования байтов в словах — от старшего к младшему.
• Структура переходов — эклектичная^{[прояснить]}. Для безусловного перехода или перехода к подпрограмме используется не менее четырёх способов: по поиску «метки» в теле программы (последовательности байтов 04 08 + <метка>), последовательным просмотром (прослеживается явное наследие калькулятора), с относительной адресацией — в пределах 256 байтов от команды перехода, и по адресу в регистре — по таблице переходов.

В 128-килобайтной версии машины применяется страничная организация памяти с мгновенно переключаемыми (по изменению состояния управляющих ячеек памяти) страницами размером по 16 килобайт каждая. Адресное пространство без применения механизма переключений страниц составляет 32 килобайта.

Регистры адресовались как ячейки памяти по некоторым фиксированным адресам. При этом регистры X и Y арифметики с плавающей запятой непрерывно отображаются на 2 индикаторах.

В режиме останова основной программы большинство клавиш на клавиатуре предназначалось для арифметических и функциональных действий с числами в регистрах X и Y.

При работе основной программы на индикаторах отображались состояния регистров X и Y, однако существовало несколько команд, позволявших изменить способ отображения соответствующей им области памяти на один из нескольких служебных регистров.

При отладке и запуске пошагового исполнения отлаживаемой программы на индикаторах отображались адрес исполняемой команды, код операции и три следующих в памяти байта команд.

Имелось по 16 регистров для работы с байтами и 16-битными словами, при этом 16 однобайтных регистров физически совпадали с первыми восемью 16-битными регистрами.

Эти сообщения об ошибках выводились интерпретатором языка Бейсик, а не самой «прошивкой» Д3-28. Д3-28 могли использоваться и без интерпретатора языка Бейсик.

Машина стандартно имела устройство чтения/записи на магнитной ленте компактной кассеты, применяемой в бытовых магнитофонах.

Интерфейс ввода-вывода позволял подключать перфоратор и считыватель с перфоленты, а также дисковод гибких восьмидюймовых дисков.

Была разработана и реализована спецификация локальной сети размером до 255 устройств (машин или внешних устройств, например, принтеров) построенная на параллельном интерфейсе ИРПР. Топология сети — общая шина. Число соединительных проводников в кабеле — 34. Например, в компьютерном зале МФТИ соединялось от 5 до 18 машин.

На ЭВМ Электроника Д3-28 реализован интерпретатор языка Бейсик (вариант 3А). Он примечателен тем, что позволял сразу после загрузки интерпретатора загрузить расширения интерпретатора в машинном коде с НМЛ. Расширения вызывались через оператор CALL по номеру пакета расширений. Данные расширения позволяли компенсировать ограниченность языка, существовали расширения для работы со строками, для плотной упаковки целочисленных данных, многочисленные расширения для работы с периферийным оборудованием. Исходно Бейсик 3А поддерживал только вещественные числа.

Также существовали версии интерпретатора вар. 3П, Бейсик-4, Бейсик-Т (всё это из официальных заводских поставок).

Назван по фамилии автора — Владимира Алексеевича Тужилкина. Распространён был, главным образом, в МФТИ, где и был написан интерпретатор. Достоинства — бо́льшая функциональность и меньший объём занимаемой памяти, чем у официальной версии (8 килобайтов против 10,5 килобайтов). Недостаток — интерпретатор был рассчитан на нестандартное подключение дисплея 15ИЭ-00-013, что ограничивало его более широкое распространение. Использовал формат хранения программ и данных, также несовместимый с исходной версией, однако благодаря доступу большого количества студентов МФТИ к этим машинам объём ПО, написанного под данный диалект, далеко превышает объём других программ для Д3-28.

Самоназвание, которое выводилось после успешного запуска комплекса. Работал только на системах с 128 килобайтами памяти. Компилятор диалекта Фортрана, редко применяемый на подобных машинах, давал быстродействие, сопоставимое с программой, изначально написанной в машинных кодах. Скомпилированную программу можно было записать на кассету и использовать независимо от загруженного компилятора. Во время компиляции этот компилятор иногда уничтожал исходный код программы (вероятно, в случае её большого объёма), но тем не менее позволял корректно сохранить исполняемый модуль. Позволял вставлять фрагменты в машинных кодах. Возможно, он был основой или ранней версией операционной системы ВТ-МХТИ.

В Московском химико-технологическом институте им. Д. И. Менделеева была создана операционная система, называвшаяся по названию института — ОС ВТ-МХТИ. Её разработчиком был Владимир Николаевич Калинкин. В систему входил интерпретатор-компилятор собственного языка программирования ВТ-МХТИ, работавший на порядок быстрее штатного Бейсика, и ряд системных утилит. Генерация системы производилась с кассеты-генератора (по аналогии с ЕС-1022), сгенерированная система записывалась на вторую кассету.

Особенностью языка программирования ВТ-МХТИ являлось использование как англоязычного, так и русскоязычного набора операторов и наличие интерактивного ввода (наподобие Т9 на мобильных телефонах).

• Электроника С50 (15ВСМ-5) — устройство, внешне и по основным органам управления, устройствам и логической организации памяти очень похожее на Д3-28, но имевшее только 1 килобайт ОЗУ на ферритовых кольцах и 256 слов ПЗУ (также ферритового) для хранения микропрограмм.

• Устройство cпециализированное управляющее вычислительное «Электроника Д3-28». Техническое описание И5М3.857.100. ТО.
• Устройство специализированное управляющее вычислительное «Электроника Д3-28».
• Фотогалерея: Сергей Фролов. Электроника Д3-28 15ВМ128-019  (рус.). Коллекция советской цифровой электроники Сергея Фролова (28 августа 2010). Дата обращения: 12 сентября 2010. Архивировано из оригинала 18 августа 2011 года.
• Архив программ, документации и имитатор Д3-28
• Онлайн-эмулятор Электроника Д3-28 (15ВМ128-018)