АЦВМ М-1

Ю. В. Рогачев, к.т.н.

И.С. Брук

Автоматическая цифровая вычислительная машина М-1 (АЦВМ М-1) была разработана и изготовлена в лаборатории электросистем Энергетического института Академии наук СССР под руководством члена-корреспондента АН СССР Исаака Семеновича Брука. К исследованиям теоретических и технических возможностей создания цифровой вычислительной машины Брук приступил еще в 1948 г . Некоторые положительные результаты этих исследований были защищены авторскими свидетельствами СССР на изобретения. В начале 1950-го он готовит проект постановления Президиума АН СССР с поручением разработать автоматическую цифровую вычислительную машину в лаборатории электросистем ЭНИН. Этот проект на заседании Президиума Академии наук был рассмотрен, и 22 апреля 1950 г . Президент АН СССР С. И. Вавилов его утвердил. Постановлением предусматривалось финансирование работы и выделение дополнительной численности лаборатории специально для разработки этой машины. Серьёзные трудности при проектировании М-1 и реализации проекта создавало почти полное отсутствие комплектующих изделий. И. С. Брук нашёл оригинальный выход, воспользовавшись имуществом со складов военных трофеев. С этих складов в лабораторию электросистем поступили некоторые наиболее дефицитные и необходимые для работы приборы и комплектующие элементы (осциллографы, генераторы импульсов, радиолампы, купроксные выпрямители и др.).

Н.Я. Матюхин

В апреле 1950 г. на работу к И. С. Бруку был направлен выпускник радиотехнического факультета МЭИ Николай Яковлевич Матюхин, зачисленный в лабораторию электросистем на должность младшего научного сотрудника. Н. Я. Матюхину пришлось вникать в совершенно новое направление в науке и технике — создание автоматических электронных цифровых вычислительных машин. В лице Николая Яковлевича И. С. Брук получил достойного ученика, который сумел достаточно быстро усвоить идею и основные принципы построения электронной цифровой вычислительной машины и в дальнейшем возглавил её разработку. С этого началась практическая работа по созданию одной из первых в нашей стране вычислительной машины М-1. Занимаясь созданием М-1, приходилось разбираться в самых разных вопросах — от регулятора напряжения для мощных мотор-генераторов постоянного тока, служащих источниками вторичного питания машины, до разработки системы команд и программирования первых задач. Предстояло спроектировать архитектуру машины, её основные устройства и систему элементов с учётом недостатка комплектующих изделий.

В состав АЦВМ М-1 входили арифметический узел, главный программный датчик (устройство управления), внутренняя память двух видов (быстрая — на электростатических трубках и медленная — на магнитном барабане), устройство ввода-вывода с использованием телеграфной буквопечатающей аппаратуры.

Н. Я. Матюхин начал свою работу по ЭВМ М-1 с проектирования трехвходового сумматора на ламповых диодах 6Х6 и разработки общей схемы арифметического узла. К концу июня в лаборатории был изготовлен и отлажен макет цифрового двоичного счетчика с использованием сумматора, спроектированного Матюхиным.

В создании машины М-1 принял участие и автор настоящей статьи, пришедший после демобилизации из армии в начале июля 1950 г . в лабораторию электросистем Энергетического института АН СССР и направленный И. С. Бруком к Н. Я. Матюхину для совместной работы над арифметическим узлом.

В одном из своих авторских свидетельств на изобретение — “Однозначный сумматор двоичных чисел” (Справка о первенстве № 366940 от 7.02.1949 г.) И. С. Брук указывал на возможность использования селеновых или германиевых выпрямителей в качестве элементов, выполняющих логические и арифметические операции в цифровых вычислительных машинах.

Н. Я. Матюхин поручил мне изготовить макет цифрового двоичного счётчика, аналогичного ранее выполненному, заменив в схеме ламповые диоды 6Х6 трофейными купроксными выпрямителями. Прежде всего предстояло определить технические характеристики купроксных выпрямителей. Они оказались точным аналогом отечественных приборов КВМП-2-7 (купроксные выпрямительные малогабаритные приборы — 7 шайб диаметром 2 мм ) и имели следующие характеристики:

• допустимый прямой ток 4 мА
• прямое сопротивление (при величине тока 3–4 мА ) 3-5 кОм
• допустимое обратное напряжение 120 В
• обратное сопротивление 0,5–2 мОм

С учётом этих параметров была рассчитана электрическая схема и изготовлен макет с сумматором, дешифраторами, смесителями и триггерами. Макет представлял собой один разряд арифметического узла, обеспечивающего операцию сложения двух чисел. Соотношение прямого и обратного сопротивлений (не хуже 1:100) надёжно могло обеспечить выполнение диодных функций в логических схемах. Предстояло только выяснить возможность их использования в импульсных схемах вместо радиоламп 6х6 при работе на достаточно высокой частоте.

Экспериментальные исследования макета показали его стабильную работу с сумматором, дешифраторами и смесителями на купроксных выпрямителях в различных частотных режимах. Определялась стабильность работы схемы и с учётом отклонений уровней питающих напряжений, разброса параметров комплектующих изделий. Особое внимание обращалось на стабильность работы непосредственно самих купроксных выпрямителей.

За этими исследованиями постоянно следил Н. Я. Матюхин, проверяя и оценивая результаты каждого этапа непосредственно на макете с использованием осциллографа и других приборов. Почти ежедневно результатами исследований интересовался И. С. Брук, давая конкретные советы, которые учитывались в дальнейших работах с макетом.

В августе уже стало ясно, что схема работает надёжно, и что использованные в макете купроксные выпрямители устойчиво выполняют логические функции диодов на частотах переключений до 80 кГц . Были проведены заключительные испытания этого макета с непосредственным участием И. С. Брука, которые уверенно подтверждали надёжную работу логических схем, построенных на базе миниатюрных купроксных выпрямителей.

По результатам этих испытаний И. С. Брук принял окончательное решение строить логические схемы машины М-1 с использованием полупроводниковых приборов КВМП-2-7.

В своих воспоминаниях Н. Я. Матюхин так оценил значение этого решения: “Одним из принципиальных решений, которое, как мне кажется, предопределило успех нашей первой машины и короткие сроки её создания, был курс, принятый Бруком на широкое использование полупроводниковых элементов. Тогда они были представлены в нашей промышленности только малогабаритными купроксными выпрямителями, которые выпускались для нужд измерительной техники. Брук договорился о выпуске специальной модификации такого выпрямителя размером с обычное сопротивление, и мы создали набор типовых схем. В мастерской при лаборатории началось изготовление и монтаж блоков, и менее чем через год машина уже задышала. Было в машине несколько тысяч купроксных выпрямителей и только всего несколько сотен радиоламп. Так ЭВМ М-1 стала первой в мире цифровой вычислительной машиной, в которой логические схемы строились на полупроводниковых приборах.

Применение купроксных выпрямителей вместо радиоламп позволило значительно уменьшить размеры машины (что кардинально решало вопрос с ее размещением – для установки машины выделялась одна из комнат площадью около 15 кв. м ), уменьшить потребляемую мощность электроэнергии, что улучшало температурный режим, значительно сократить объем работ, а значит, и сроки изготовления машины”.

Открылся широкий фронт работ: определение размеров машины и подготовка места для ее установки, разработка конструкции, электрических и монтажных схем арифметического узла, обеспечение комплектующими изделиями, необходимыми для начала монтажа машины.

Т.М. Александриди

М. А. Карцев

А.Б. Залкинд

Ю.В. Рогачев

Р. П. Шидловский

Осенью 1950 г. состав лаборатории значительно расширился. Пришли на выполнение дипломных проектов студенты из МЭИ — Т.М. Александриди, Н. А. Дорохова, из МАИ — Ю. А. Лавренюк, из Горьковского университета — Г. М. Грязнов и ещё несколько дипломников. Поступили на работу техники — Р. П. Шидловский и Л. М. Журкин. На работу по совместительству были приняты студенты 5-го курса радиотехнического факультета МЭИ М. А. Карцев и Ю. Б. Пржиемский. Несколько позднее (в начале 1951 г .) поступили на работу в лабораторию электросистем выпускники радиотехнического факультета МЭИ А. Б. Залкинд и В. В. Белынский.

Был чётко определен состав разработчиков машины и её узлов. Общее руководство возлагалось на Н. Я. Матюхина. Проектирование арифметического устройства и элементной базы выполняли Н. Я. Матюхин и Ю. В. Рогачев. М. А. Карцеву И. С. Брук поручил создание главного программного датчика. В качестве техника вместе с Карцевым трудился Р. П. Шидловский. После завершения работ по арифметическому узлу Н. Я. Матюхин вместе с техником Л. М. Журкиным приступил к созданию памяти на магнитном барабане. Завершилась разработка этой магнитной памяти под руководством А. Б. Залкинда. Т. М. Александриди в качестве темы дипломного проекта получила задание на разработку электронной памяти на электростатических трубках.

В сентябре – октябре 1950 г. началось изготовление узлов машины. Для монтажа всех схем использовались два типа панелей: малые — на 10 радиоламп с однорядным их расположением и крупные — на 22 лампы с двухрядным расположением. Был установлен чёткий порядок изготовления узлов машины. Практически действовал конвейер. Первыми начали монтироваться схемы цифровой части арифметического узла на малых панелях. На одной такой панели размещалось электронное оборудование одного разряда арифметического узла со всеми триггерами, сумматором, клапанами и логическими схемами. Всего машина содержала 25 таких панелей. Блоки местного программного датчика арифметического узла (блок для выполнения умножения и деления, блок для выполнения сложения и вычитания и блок для формирования и усиления импульсов) изготавливались на крупных панелях. Монтаж выполнялся непосредственно в лаборатории силами монтажников лаборатории под руководством А. Д. Гречушкина и группой привлеченных по трудовому соглашению сторонних монтажников.

В это же время готовилось место для установки и сборки машины. В отведенной для машины комнате был построен постамент площадью около 4 кв. м, в центре которого устанавливалась прямоугольная вентиляционная колонна с отверстиями для обдува панелей. По бокам этой колонны размещались три стойки, предназначенные для крепления на них панелей с электронными схемами: стойка арифметического узла, стойка главного программного датчика и стойка с электроникой запоминающего устройства на магнитном барабане. Такое расположение стоек значительно сокращало длину электрических связей между устройствами. Под постаментом установлен вентилятор, нагнетающий в колонну воздух для охлаждения стоек.

В начале октября М. А. Карцев приступил к разработке главного программного датчика. В процессе проектирования этого устройства были предложены и реализованы принципиально новые технические решения, в частности двухадресная система команд, нашедшая впоследствии широкое применение в отечественной и зарубежной вычислительной технике. Вспоминая позднее об этом решении, Н. Я. Матюхин писал: “Сам выбор системы команд был для нас делом непростым: в то время общепринятой и наиболее естественной считалась трехадресная система, которая требовала достаточно большой разрядности регистрового оборудования и памяти. Наши ограниченные возможности стимулировали поиск более экономных решений. Как иногда бывает в тупиковых ситуациях, помог случай.

Брук в то время пригласил на работу молодого математика Ю. А. Шрейдера. Он, осваивая вместе с нами азы программирования, обратил наше внимание на то, что во многих формулах приближенных вычислений результат операции становится для следующего шага одним из операндов. Отсюда было уже недалеко до первой двухадресной системы команд. Наши предложения были одобрены Бруком, и ЭВМ М-1 стала первой двухадресной машиной”.

Разработка электрических схем главного программного датчика шла полным ходом. В декабре уже начали поступать к монтажникам схемы на отдельные блоки ГПД.

Успешно шла разработка конструкторской документации и на магнитную память. Проектирование электронных схем записи и чтения магнитных сигналов для выпускников радиотехнического факультета МЭИ Н. Я. Матюхина и А. Б. Залкинда трудностей не составляло. Использование магнитных головок от бытовых магнитофонов решило вопрос и с комплектацией. Основа магнитного барабана — дюралюминиевый цилиндр был изготовлен на опытном производстве Энергетического института АН СССР. Покрыть поверхность этого цилиндра ферромагнитным слоем любезно согласились специалисты Всесоюзного радиокомитета.

В декабре изготовление панелей арифметического узла было закончено, и начался монтаж плат и блоков других устройств. В феврале 1951 г . было закончено изготовление панелей главного программного датчика, а к весне 1951-го изготовлены, отлажены и состыкованы электронные схемы и барабан магнитной памяти.

Автономная отладка по мере поступления изготовленных панелей и блоков, их стыковка с другими панелями своего узла и по возможности стыковка с другими узлами машины производилась непосредственно на своих “штатных” местах в стойках. Отладку арифметического узла производили Н. Я. Матюхин и автор этих строк, отладку главного программного датчика — М. А. Карцев и Р. П. Шидловский, отладку магнитной памяти А. Б. Залкинд и Л. Журкин. Общее руководство комплексной отладкой машины осуществлял Н. Я. Матюхин.

Разработку устройства ввода-вывода с использованием телетайпа и трансмиттера провели А. Б. Залкинд и специалист по телеграфной аппаратуре Д. У. Ермоченков (в машине М-1 использовался немецкий рулонный телетайп, который И. С. Бруку удалось получить со склада трофейного имущества АН СССР).

Некоторые трудности были с разработкой электронной памяти. Специальных электронно-лучевых трубок, предназначенных для использования в этих целях, отечественная промышленность ещё не выпускала. И. С. Брук предложил Т. М. Александриди в качестве дипломной работы провести исследование возможности использования обычных электронно-лучевых трубок ЛО-737, которые применялись в осциллографах.

Исследования начались на макете, включающем в свой состав обычный осциллограф с трубкой ЛО-737 и спроектированные Т. М. Александриди электронные и измерительные схемы. Уже первые результаты показали, что эффект запоминания информации на экране статической электронно-лучевой трубки может быть реализован. Этот эффект запоминания основывался на явлении вторично-электронной эмиссии. При определённой величине ускоряющего напряжения коэффициент вторичной эмиссии экрана больше единицы, т. е. при бомбардировке экрана лучом число вторичных электронов, покидающих экран, больше числа первичных электронов, попадающих на него. Вследствие этого облучаемый участок экрана приобретает положительный заряд. Для записи двоичной информации использовалась система чтения-записи “фокус-дефокус”, при котором “1” записывалась сфокусированным лучом, “0” — расфокусированным лучом; считывание выполнялось расфокусированным лучом. При считывании “1” появляется положительный сигнал, но при этом информация стирается. Поэтому после чтения выполняется регенерация, т. е. снова записывается “1” .

Конструктивно ЭП состояла из 8 электронно-лучевых трубок ЛО-737 и блоков развертки и управления. На экране каждой трубки размещались 32 строки, в каждой из которых содержалось 25 точек, т. е. одно число или команда.

Весной 1951 г . устройство электронной памяти было изготовлено и завершена его автономная настройка. Т. М. Александриди успешно защитила дипломный проект, была направлена на постоянную работу в лабораторию электросистем Энергетического института АН СССР в должности младшего научного сотрудника и приняла участие в дальнейшем создании ЭВМ М-1.

Всю первую половину 1951 г . шла работа по автономной настройке устройств, их электрической и функциональной стыковке и комплексной отладке машины в целом. К августу эта работа была доведена до такого состояния, при котором машина в неавтоматическом режиме выполняла все арифметические операции. К этому времени А. Б. Залкинд завершил отладку системы ввода-вывода, а В. В. Белынский — разработку и внедрение общей схемы электропитания М-1 (в процессе автономной настройки устройств каждая стойка пользовалась своими автономными источниками питания). В процессе наладочных работ оперативно осуществляли внесение изменений и устранение неисправностей в стойках монтажники лаборатории электросистем под руководством А. Д. Гречушкина.

С конца августа 1951 г . началась комплексная отладка машины: выполнение арифметических и логических операций в автоматическом режиме. К этим работам подключились также В. В. Белынский и Ю. Б. Пржиемский.

Одновременно отрабатывалась технология программирования. И. С. Брук привлек к этой работе кандидата физико-математических наук Ю. А. Шрейдера. Они разрабатывали программы для решения на М-1 конкретных задач, обучали программированию разработчиков машины и её потенциальных пользователей, среди которых был и академик С. Л. Соболев. Для контроля правильности работы машины при комплексной стыковке составлялись программы решения простых задач, результаты которых можно было сравнительно легко проверить. Удачной оказалась программа решения уравнения параболы У=Х 2 . Одинаковые результаты решения для положительного и отрицательного значений Х давали возможность определить правильность работы машины, сравнивая распечатки симметричных значений результатов решения. Можно считать, что эта программа явилась первой тестовой программой машины М-1.

Комплексная настройка и испытания машины завершились решением целого ряда контрольных задач, в том числе и предложенных академиком С. Л. Соболевым.

15 декабря 1951 г . отчёт о работе “Автоматическая цифровая вычислительная машина М- 1” был утвержден директором Энергетического института АН СССР академиком Г. М. Кржижановским.

Технические характеристики М-1

• Система счисления — двоичная
• Количество двоичных разрядов — 25
• Система команд — двухадресная
• Объём внутренней памяти
  • на магнитном барабане — 256 адресов
  • на электростатических трубках — 256 адресов
• Быстродействие – 20 оп./с с памятью на магнитном барабане; с памятью на электростатических трубках операция сложения выполнялась за 50 мкс, операция умножения — за 2000 мкс

Образец печати результатов решения на ЭВМ М-1

ЭВМ М-1 со стороны АУ

ЭВМ М-1 со стороны магнитного барабана

Копия титульного листа отчета

С начала 1952 г . машина М-1 перешла в режим постоянной эксплуатации. На ней производились разнообразные расчёты, отрабатывалась технология программирования, решались многие научные задачи в интересах лаборатории электросистем и других учёных ЭНИН. Использовалась она и для решения крупных научных задач сторонними организациями. Одним из первых решал на ней свои задачи академик С. Л. Соболев, в то время заместитель по научной работе в институте академика И. В. Курчатова. Для его коллектива в самом начале 1952 г . были проведены расчёты по обращению матриц большой размерности.

В эксплуатации машина М-1 находилась около трёх лет. Первые полтора года М-1 была единственной работающей ЭВМ в России. В 1954-м И.С. Брук передал её на кафедру вычислительной техники МЭИ.

Блок-схема ЭВМ М-1

В состав машины М-1 входили устройства:

• арифметический узел (АУ);
• главный программный датчик (ГПД);
• внутренние запоминающие устройства:
  а) магнитная память (МП),
  б) электронная память (ЭП);
• устройство ввода-вывода данных (УВВ).

Основные функции узлов АЦВМ М-1

Арифметический узел (АУ) предназначен для выполнения четырёх арифметических действий: сложения, вычитания, умножения и деления. Основной частью арифметического узла, в котором совершаются эти действия, являются три основных триггерных регистра: регистр А , регистр В , регистр С и дополнительный регистр, названный программно-цифровой магистралью (ПЦМ). Через регистр ПЦМ в АУ поступают из памяти и выдаются из АУ в память числа, над которыми совершаются действия, и результаты этих действий. Кроме того, через ПЦМ в ГПД поступают инструкции, выбранные из памяти.

Местный программный датчик (МПД) получает из ГПД один из четырёх возможных импульсов, указывающих какое действие необходимо совершить над числами, принятыми в регистры А, В и С . После окончания действия МПД выдаёт результат в ПЦМ, посылая одновременно в ГПД ответный импульс, извещающий об окончании операции.

В АУ производится сложение чисел, находящихся в регистрах А и В . Сумма образуется в регистре В путём установки в каждом разряде регистра В состояния, соответствующего сумме цифр слагаемых, набранных первоначально в А и В данного разряда, и переходной единицы из предыдущего разряда, если она есть.

При вычитании в регистр В принимается уменьшаемое, в регистр А — вычитаемое. МПД после получения из ГПД импульса “вычитание” посылает в регистр А импульс “дополнение”, изменяющий состояние триггеров на обратные. После этого МПД посылает в регистр В импульс “выдачи суммы”, и в регистре В образуется искомая разность.

Если результаты сложения или вычитания по модулю превышают единицу, то машина автоматически останавливается.

При умножении сомножители принимаются в регистры А и С , а в регистре В устанавливается “0” . МПД посылает в регистр С 24 последовательных импульса сдвига вправо (в сторону младших разрядов). Таким образом, через первый триггер регистра С последовательно проходят все цифры числа, набранного в С , начиная с младшего разряда.

Перед каждым сдвигом, в зависимости от того “0” или “1” находятся в первом триггере регистра С, не производится или производится сложение чисел, находящихся в регистрах А и В . Результат сложения, образованный в регистре В , затем сдвигается одновременно со сдвигом в С . В регистре В накапливается частное произведение, которое по истечении 24-х сдвигов и будет искомым результатом.

При делении, являющемся действием обратным умножению, в регистр В, в котором ранее образовывалось произведение, принимается делимое, а в регистр А — делитель. Частное образуется в регистре С.

МПД посылает в регистр В 24 последовательных импульса сдвига влево. Деление при выбранной дробной системе представления чисел возможно, если делимое меньше делителя. В противном случае АЦВМ автоматически останавливается. Сдвиг влево означает умножение делимого на 2. После каждого сдвига проходит проверка — стало ли больше число в регистре В , чем в А, или нет. Если нет, то в младшем разряде С устанавливается “0”, если больше, то после сдвига производится вычитание и в младшем разряде С устанавливается “1” . Результат вычитания, образованный в В, продолжает сдвигаться влево. В регистре С после каждого сдвига в В также происходит сдвиг влево, так что устанавливаемые за каждый сдвиг в В цифры из младшего разряда С сдвигаются в сторону старших разрядов, образуя по истечении 24 сдвигов в регистре С частное.

После окончания любого из действий МПД одновременно с ответным сигналом выдает в ПЦМ результат действия.

Магнитная память (МП) обеспечивает хранение вводимых в неё инструкций и исходных данных, либо промежуточных или конечных результатов из АУ, а также выдачу их в АУ для печати через устройство вывода на телетайп. Основным узлом МП является вращающийся дюралюминиевый цилиндр (барабан), покрытый ферромагнитным слоем, и магнитные головки, расположенные по образующей цилиндра. При записи прохождение импульса тока через обмотку магнитной головки в данном месте на ферромагнитном слое образует магнит. При чтении в обмотке магнитной головки, проходящей по этому намагниченному участку слоя, возникает импульс напряжения. “Запись” и “чтение” производятся магнитными головками через трансформатор, вторичная обмотка которого соединена с обмоткой магнитной головки.

Число записывается из ПЦМ АУ или считывается в ПЦМ АУ параллельно — одновременно по всем разрядам.

Информация в магнитном барабане сохраняется и при выключении электропитания машины.

Электронная память (ЭП) выполняет те же функции, что и магнитная, но скорость выбора чисел в ней примерно в 100 раз выше. В отличие от МП число из электронной памяти выдается в ПЦМ АУ последовательно, начиная со старших разрядов, а информация в ней сохраняется только в работающей машине: при выключении питания информация стирается.

Запоминающим элементом в ЭП является электронно-лучевая трубка типа ЛО-737. Числа хранятся в памяти в виде определенного распределения различных статических зарядов на экране трубки. В М-1 принята система “фокус – дефокус”: ноль записывается расфокусированным лучом, единица — сфокусированным.

Главный программный датчик (ГПД) предназначен для управления и синхронизации выполнения работ всех узлов М-1. На него возложены следующие функции:

• выбор адресов, по которым должна производиться запись чисел и инструкций при вводе;
• поиск в памяти необходимых инструкций;
• поиск в памяти чисел, над которыми должны проводиться операции;
• выдача чисел в регистры арифметического узла;
• запуск местного программного датчика для производства операций, указанных в инструкциях;
• выбор адресов, по которым должна производиться запись результата в память, выдача команды записи, а также выдача команды вывода, когда запрограммирована печать результатов действий машины.

Кроме того, ГПД выполняет вспомогательные операции:

• промежуточное запоминание и преобразование адресов инструкций;
• промежуточное запоминание инструкций.

Все операции, выполняемые ГПД, располагаются во времени в определённом порядке, согласованном с временем работы других узлов (арифметического узла, памяти, устройств ввода-вывода). Согласование времени работы других узлов – одна из главных функций ГПД.

Устройство ввода и вывода (УВВ) предназначено для заполнения запоминающих устройств машины инструкциями и числовыми данными, необходимыми для решения задачи, а также распечатку в виде таблиц промежуточных или окончательных результатов решения задачи.

Основным узлом УВВ является стандартная телеграфная аппаратура — телетайп и трансмиттер. Инструкции и числа, которыми требуется заполнить память машины, а также соответствующие им адреса набиваются перфоратором телетайпа на стандартной бумажной перфоленте. Все исходные числовые данные перед набивкой необходимо перевести в двоичную систему с последующим переводом из двоичной системы в специальную восьмерично-двоичную, применяемую при набивке перфоленты на телетайпе. (Для перевода из двоичной системы в восьмерично-двоичную необходимо перед старшим разрядом поставить 00, а после младшего — 1 или 0 в зависимости от знака и затем просто каждую тройку разрядов числа двоичной системы представить в виде одной цифры восьмеричной системы). Перфоленты с исходными данными могут изготавливаться и на автономном телетайпе. Одновременно с вводом в машину чисел и инструкций производится набивка телетайпом новой перфоленты. При выводе из машины результаты печатаются на бумаге в виде таблиц по восьмеричной системе, отличающейся от системы, применяемой при вводе.

Элементная база

В машине М-1 использовалась потенциально-импульсная система элементов. Триггеры и клапаны были импульсными и строились на радиолампах (триггеры — на двойных триодах 6Н8С, клапаны на пентодах 6Ж4). Использовалось всего 730 ламп. Диодные логические схемы были потенциальными и строились на полупроводниковых приборах — малогабаритных купроксных выпрямителях КВМП-2-7.

Конструкция и источники питания

Конструктивно машина М-1 выполнена в виде трёх стоек, расположенных по бокам прямоугольной вентиляционной колонны на постаменте размером около 4 кв. м . Стойки располагались таким образом, чтобы в одном секторе находилась лицевая сторона одного узла и монтажная сторона другого. На стойках закреплялись панели с электронными схемами соответственно арифметического узла, главного программного датчика и магнитного запоминающего устройства. Машина размещалась в комнате площадью 15 кв. м и потребляла 7 кВт электроэнергии. Магнитный барабан устанавливался около постамента в непосредственной близости от стойки магнитного ЗУ. Телетайп и трансмиттер располагались на отдельном столе и при помощи разъемных кабелей соединялись со стойками. Вентиляционная колонна имеет отверстия, которые направляют потоки охлаждающего воздуха на панели с электронными схемами. Электрические соединения осуществлялись проводным монтажом на стандартных панелях двух типоразмеров: на 10 и 22 радиолампы. Питание машины М-1 осуществлялось от 4-машинного агрегата постоянного тока, дающего основные уровни напряжений: -170, +140, +240 и +300 В.

Литература

1. Рогачев Ю.В. Вычислительная техника от М-1 до М-13 (1950–1990). М.: НИИВК, 1998.102 с.
2. Отчет по работе «Автоматическая цифровая вычислительная машина [М1]». М., АН СССР. Энергетический институт им. Г. М. Кржижановского. Лаборатория электросистем, 1951.

Статья помещена в музей 06.06.2008