Электроника С5

Электроника С5 — серия советских управляющих микрокомпьютеров, разработанных конструкторским бюро при заводе «Светлана». Разработчики — А. В. Палагин, А. Ф. Кургаев, В. А. Иванов.

Электроника С5-01Править

Первый в СССР микрокомпьютер общего назначения. Предназначался для массовой автоматизации процессов в народном хозяйстве. Разработка была завершена в 1974 году.

Компьютер является полностью отечественной разработкой. Для него была создана новая элементная база — микропроцессорный комплект 536 серии. Конструкция многоплатная.

Электроника С5-02Править

Многоплатный микрокомпьютер.

Электроника С5-11Править

Одноплатный микрокомпьютер. Производство началось в 1976 году.

Электроника С5-12Править

Одноплатный микрокомпьютер на основе многокристального 16-разрядного микропроцессора, на плате размером 260×280 мм. Улучшенная версия «Электроника С5-11», увеличено ОЗУ до 128 16-разрядных слов и ПЗУ до 2048 16-разрядных слов. Быстродействие — 10 тыс. операций в секунду. Предусматривалось подключение дополнительных функциональных модулей — АЦП, интерфейс к устройствам ввода-вывода с перфоленты, сопряжение с телетайпом и т. п.

•  

  Электроника С5-12 вид сверху

•  

  Электроника С5-12 вид снизу

•  

  Электроника С5-12 плата сверху

•  

  Электроника С5-12 плата снизу

•  

  Электроника С5-12 маркировка

Модули С5-12Править

Источник:

• «Электроника С5-121» −15-канальный АЦП для входных напряжений постоянного тока от −10 до +10В; ошибка преобразования не более 0,4 %; время преобразования не более 0,1 с
• «Электроника С5-122» — Цифровые входы-выходы, уровни напряжение которых согласованы с выходным уровнем ТТЛ-схем: число входов 4 байта; число выходов 4 байта
• «Электроника С5-123» — Сопряжение с устройствами ввода-вывода с перфоленты: фотосчитывающим устройством FS-1501; перфораторами ПЛ-80 или ПЛ-150
• «Электроника С5-124» — Сопряжение с телетайпом типа РТА-6 (РТА-7; РТА-60; Т-63; СТА-2М)
• «Электроника С5-125А» — ОЗУ объёмом 2048 16-разрядных слов
• «Электроника С5-125Б» — ОЗУ объёмом 4096 16-разрядных слов
• «Электроника С5-126» — Дисплейный адаптер для вывода на видеоконтрольное устройство телевизионного типа «Квант-М» информации из ЗУ микро-ЭВМ
• «Пульт оператора системы» — обеспечивает взаимодействие оператора с управляемой от микро-ЭВМ системой на языке формуляров
• ВКУ «Квант-М» — видеоконтрольное устройство телевизионного тира на основе ЭЛТ 16ЛК2Б предназначается для совместной работы с модулем «С5-126» при отображении информации из микро-ЭВМ
• «Электроника П5-ППЗУ» — перепрограммируемое постоянное ЗУ с электрической сменой информации, информационная емкость 1024 16-разрядных слов.

Электроника С5-21, С5-21МПравить

 

«Электроника С5-21М» MC 2716

Микрокомпьютер на основе однокристального 16-разрядного N-MOP микропроцессора К586ВМ1 (старое наименование К586ИК1). Разработчик микропроцессора — А. В. Палагин.

• Процессор «Электроника МС2716». Процессор К586ВМ1.
  • Разрядность — 16 бит
  • Число базовых команд — 31, система команд единая для семейства «Электроника С5»
  • Частота тактового генератора — 2 МГц
  • Быстродействие — приблизительно 200 тыс. команд регистр-регистр в секунду
  • 16 регистров общего назначения для каждой из 16 задач
  • Адресуемый объём памяти — 32К 16-битных слов (64 Кбайта)
  • Объём встроенного ОЗУ — 512 байт (четыре микросхемы К586РУ1 ёмкостью 256 4-разрядных слова каждая)
  • Объём встроенного ПЗУ — 4096 байт (две микросхемы К586РЕ1 ёмкостью 1024 16-разрядных слова, время выборки 350 нс)
  • 64 параллельных канала, четыре микросхемы типа К586ВВ1, каждая из которых имеет перестраиваемую 8-разрядную структуру и два 8-разрядных канала ввода-вывода
  • Восемь микросхем К155ИЕ7, формирующих сетку частот
  • Потребляемая мощность — не более 20 Вт

Процессор аппаратно может исполнять «ядро» из 16 команд, остальные 15 команд выполняются микропрограммным способом. Общее количество команд с модификациями — 256

Процессорный модуль «Электроника С5-21» содержит два канала МПИ, первый канал используется для связи с локальными устройствами ввода-вывода, а второй — для межмашинной связи в многопроцессорных комплексах и для связи с разделяемыми устройствами.

С5-21 и C5-21М (МС 2716) существенно отличаются друг от друга по выходным сигналам, включая их обозначения.

Модули С5-21Править

• Модуль сопряжения с аналоговыми датчиками «Электроника С5-2101» — 32 канала (-5..+5В). Время преобразования в 11-разрядный код: сигналов постоянного тока — 200мкс; переменного тока 50Гц — 10мс.
• Модуль сопряжения с цифровыми датчиками «Электроника С5-2102» — 12 8-разрядных каналов ввода-вывода, 6 последовательных каналов ввода-вывода.
• Модуль сопряжения телетайпом «Электроника С5-2103» — К586ВВ1, К190КТ2
• Модуль ОЗУ «Электроника С5-2105» — 16К 16-битных слов, К535РУ3
• Модуль дисплейного адаптера «Электроника С5-2106» — управляет видеоконтрольными устройствами типа «ВК23В60» и «Электроника К2-01»
• Модуль пульта отладки программ «Электроника С5-2107» — индикационно-клавишное устройство, содержит блок клавиатуры на 36 клавиш и 10-разрядный 7-сегментный индикатор.
• Модуль ППЗУ «Электроника С5-2108» — 4К 16-битных слов, КР556РТ5
• Модуль сопряжения с датчиками аналоговой информации «Электроника С5-2109» — АЦП: 8 каналов −5..+5В. Выполнен по схеме последовательного приближения на К572ПА1А и К155ИР17. Входные коммутаторы на К590КН1. Время преобразования — не более 200мкс. ЦАП: 4 канала −5..+5В, 10 разрядов и знак, время преобразования — 25мкс. Выполнен на 4 шт. К572ПА1А.
• Модуль многофункционального цифрового адаптера со схемой подключения ГМД-7012 «Электроника С5-2112»
• Модуль ППЗУ «Электроника С5-2113А» К586РЕ1 8К×16бит, время выборки — 2,4мкс, 8 шт. ПЗУ К573РФ2, время выборки — 1мкс.

Электроника С5-22Править

Является версией С5-21М для специального (военного) применения. От С5-21М отличается применением микросхем с военной приемкой, без использования микросхем в пластиковых корпусах.

Включает модули:

• Модуль функциональный «Электроника С5-2200»
• Модуль ЦВВ «Электроника С5-2202»
• Адаптер фотосчитывателя, перфоленточного перфоратора и телетайпного аппарата «Электроника С5-2203»
• Модуль ОЗУ «Электроника С5-2205»
• Модуль ПЗУ «Электроника С5-2213»
• Дисплейный адаптер «Электроника С5-2206»
• Пульт «Электроника С5-2107»

Электроника С5-31Править

Система на основе однокристального 16-разрядного микроконтроллера К1827ВЕ1.

Электроника С5-41Править

«Электроника СМС121». Система на основе микропроцессорного набора серии К1801 с интерфейсом МПИ. Система команд — PDP-11 («Электроника 60», ОСТ 11.305.909-82). Контроллер выполнен на плате 114,5×220 мм и состоит из базового блока, кроме того имеется 4 посадочных места для установки функционально-конструктивных модулей (ФКМ). Базовый функциональный фрагмент (БФФ) МК «Электроника СМС12102.1» содержит:

• однокристальный микропроцессор К1801ВМ1, реализующий систему команд микроЭВМ «Электроника 60»;
• статическое ОЗУ К1809РУ1 ёмкостью 1024×16 бит;
• масочное ПЗУ К1809РЕ1 ёмкостью 4К×16 бит c резидентным программным обеспечением;
• розетка для установки БИС К1809РУ1, К1809РЕ1 или К573РФЗ (ППЗУ ёмкостью 4К×16);
• интерфейс радиальный последовательной связи (ИРПС) на основе БИС К1801ВП1-035;
• интерфейс магистральный последовательной связи на основе БИС К1809ВВ2;

Номенклатура функционально-конструктивных модулей (ФКМ) включает:

Функциональный фрагмент	БИС	Технические данные
ВВ1	K1809BB1	Ввод-вывод, счетчик
ВВ2	К1809ВВ1	Ввод-вывод, счетчик, установка вектора прерывания
ОЗУ «К8»	К1809РУ1	Ёмкость 8К 16-разрядных слов.
ОЗУ «3К»	К1809РУ1	Ёмкость ЗК 16-разрядных слов.
Видеоинтерфейс (ВИ)	К1809ВГЗ	Контроллер связи с ВКУ на черно-белой или цветной ЭЛТ (телевизионный интерфейс); контроллер клавиатуры (до 256 клавиш).
Интерфейс магнитофона (ИМ)	К1809ВГ1	Частотно-модулированный последовательный асинхронный канал для связи.
Интерфейс ИРПС	К1801ВП1-035	Обмен с ВУ по стандартному последовательному интерфейсу через узел оптронной развязки.

К586ВЕ1Править

Однокристальная 16-разрядная микро-ЭВМ.

• Система команд: «Электроника С5», подмножество из 27 базовых команд
• Число уровней прерывания — 5
• Встроенное ОЗУ — 128 16-битных слов
• Встроенное ПЗУ — 1024 16-битных слов
• Быстродействие — 250 тыс. операций регистр-регистр в секунду на тактовой частоте 2.5 МГц
• Технология n-МОП
• корпус 4134.48-2

Использовался в качестве управляющего контроллера в аппаратуре. Например, в магнитофоне «Вильма 100 Стерео», измерителе пульса «Электроника 01Ц».

К1827ВЕ1Править

Однокристальный микроконтроллер со встроенным ПЗУ.

• Встроенное ОЗУ — 128 16-битных слов
• Встроенное ПЗУ — 1024 16-битных слов
• Число каналов ввода-вывода — 35
• Быстродействие — 500000 коротких операций в секунду
• корпус 4134.48-2

Применялась в качестве встроенного контроллера для управления измерительными приборами. В составе модуля «Электроника МС 2703» применялась для управления колориметрами КФК-2 МП, МКМФ-02, спектрофотометром СФ46.

•  

  МС 2703 вид спереди

•  

  МС 2703 вид сзади

•  

  МС 2703 печатная плата

•  

  МС 2703 и К1827ВЕ1

На основе К1827ВЕ1 построена одна из моделей электрической печатной машинки «Ромашка» (ПЭЛП 305-03). При включении она выводит на индикатор сообщение «P1827».

АрхитектураПравить

Все микро-ЭВМ серии «Электроника С5» (кроме «Электроника С5-41») являются программно-совместимыми 16-разрядными микро-ЭВМ. ЭВМ может адресовать 2¹⁶ ячеек памяти. Внешние устройства ввода-вывода адресуются в общем поле памяти в области старших 4Кб.

Микро-ЭВМ имеет 16 программно-доступных 16-разрядных регистров. Однако нулевой регистр является счётчиком команд, а три других используются как «регистр прерванной задачи», «регистр адреса микропрограммы» и «регистр защиты». Таким образом, для использования доступны 12 общих 16-разрядных регистров.

Регистры также имеют отображение в начальную область памяти в виде 16 последовательных ячеек. Смещение до расположения общих регистров в памяти указывает 4-разрядный «регистр номера задачи». Для ускорения работы системы часть ОЗУ для размещения регистров часто выполняют на кристалле процессора, а не в основном ОЗУ. К этим областям памяти можно обращаться как и к обычным ячейкам, за исключением набора регистров (ячеек) текущей задачи.

Имеется также бит переноса, называемый «регистр связи» и специальный двухбитовый «регистр признаков результата», который принимает одно из 4-х значений. Эти регистры устанавливаются после выполнения большинства арифметических команд. Обычно значение признаков результата имеет следующее значение: 0 — результат равен нулю; 1 — результат меньше нуля; 2 — результат больше нуля; 3 — имеется переполнение.

Система команд микро-ЭВМ содержит 31 базовую команду. К586ВЕ1 может исполнять подмножество из 27 базовых команд.

Система команд — двухадресная. В качестве первого операнда всегда выступает внутренний регистр процессора, выделенного аккумулятора нет. Второй операнд также содержит номер регистра, но, в зависимости от признаков команды, второй регистр может служить накопительным регистром, индексным регистром, регистром адреса, регистром адреса с автоматической модификацией. Если в качестве второго регистра указан счетчик команд (регистр 0) с признаками косвенной адресации и автоувеличения, то такая форма позволяет использовать в операции константы из памяти команд (подобно PDP-11, тип косвенной адресации с автоинкрементом с регистром PC (R7)+ ).

Для программирования использовались кроссистемы на машинах М-220 и БЭСМ-6.

Литература и публикацииПравить

• М. П. Гальперин, В. Я. Кузнецов, Ю. А. Маслеников, В. Е. Панкин, В. П. Цветов, А. И. Боровской. Микро-ЭВМ «Электроника С5» и их применение. — Москва: «Советское радио», 1980. — 160 с. — (Массовая библиотека инженера «Электроника»).
• Е. П. Балашов, Д. В. Пузанков. Микропроцессоры и микропроцессорные системы: Учеб. пособие для вузов / Под ред. В. Б. Смолова. — Москва: «Радио и связь», 1981. — С. 307—311. — 328 с.
• С. А. Гамкрелидзе, А. В. Завьялов, П. П. Мальцев, В. Г. Соколов. Цифровая обработка информации на основе быстродействующих БИС / Под ред. В.Г. Домрачева. — Москва: «Энергоатомиздат», 1988. — 136 с.
• В. С. Борисов, А. А. Васенков, Б. М. Малашевич и др. Микропроцессорные комплекты интегральных схем : Состав и структура : Справочник / Под ред. А. А. Васенкова, В. А. Шахнова. — Москва: «Радио и связь», 1982. — Т. 31. — 192 с. — (Массовая библиотека инженера «Электроника»).
• И. З. Коминаров, Л. В. Молодцова, А. В. Самощенко, С. В. Теплицкий, А. А. Школа. Программное обеспечение комплекса функционального диагностирования микроЭВМ «Электроника С5-21М» // Микропроцессорные средства и системы. — 1987. — № 2. — С. 14—17.
• Отраслевой стандарт ОСТ11-305.905-81. Микропроцессорные средства вычислительной техники. Программное обеспечение. Система команд ряда микро-ЭВМ «Электроника С5».
• Гальперин М. П. Одноплатные микроЭВМ и микроконтроллеры // Микропроцессорные средства и системы. — 1984. — № 2.
• Гальперин М. П., Гинтер А. В., Городецкий В. В., Евзович И. С., Кузнецов В. Я., Пухова М. Л. Одноплатные микроконтроллеры «Электроника С5-41» // Микропроцессорные средства и системы. — 1984. — № 2.

СсылкиПравить

• Электроника С5-21