КА Аполлон

В 1968 году был разработан бортовой управляющий компьютер КА Аполлон (Apollo Guidance Computer — AGC), в котором впервые применили микросхемы.

AGC создавался учеными и инженерами в лаборатории приборов Массачусетского технологического института для программы Аполлон. Руководил разработкой Чарльз Старк Дрейпер, а главным конструктором аппаратного обеспечения был Элдон Холл. Изначальные изыскания проводили: Лэнинг Младший, Альберт Хопкинс, Рамон Алонсо и Хьюг Блэйр-Смит. Серийное производство осуществлялось фирмой Рейтеон, причём в группу разработчиков был включён её представитель, Херб Тэлер.

В компьютере использовалось 2800 микросхем, каждая из которых содержала два элемента исключающее ИЛИ. Тактовая частота составляла 2 МГц. Весила модель 250 кг.

Оперативная память компьютер составляла 512 бит, а постоянная память — 8 Кб.

Память компьютера состояла из 2048 слов перезаписываемого ОЗУ и 36 Кб слов ПЗУ с линейной выборкой на многократно прошитых сердечниках. Цикл чтения-записи ОЗУ и ПЗУ занимал 11,72 мкс. Длина слова составляла 16 бит.

С точки зрения программиста АЛУ компьютера располагало четырьмя 16-разрядными регистрами:

A — регистр-аккумулятор, использовался для основных вычислений.
Z — счетчик команд, хранивший адрес следующей программы для выполнения.
Q — остаток при выполнении команды DV (деление), и адрес точки возврата после выполнения команды TC (безусловный переход).
LP — младшая часть произведения при выполнении команды MP (умножение), старшая часть хранилась в регистре A.

Пользовательский интерфейс AGC представлял собой индицируемые на панели 7-сегментные цифры и транспаранты и клавиатуру, похожую на клавиатуру калькулятора. Команды вводились в цифровом режиме как двузначные числа: действие и объект. Действие описывало тип выполняемой операции, а объект определял данные для работы.

Цифры зелёного цвета отображались на высоковольтных семисегментных индикаторах. Сегменты индикаторов управлялись электромеханическими реле. На дисплее могли отображаться одновременно три числа по пять цифр в каждом, формат отображения мог быть как восьмеричным, так и десятичным, и использовался в основном для отображения векторов положения КА или необходимого изменения скорости (ΔV). Хотя данные хранились в метрической системе, они отображались в системе, принятой в США в те годы.

Пример внутренней структуры микросхемы

Далее сигнал с генератора не используется напрямую, а делится на 4, что дет нам частоту 512 кГц — это основная частота с которой происходит обновление регистров компьютера. Но на этом действия не заканчиваются сигнал (512 кГц) делится на 5, получаем частоту 102,4 кГц, которая далее делилась еще несколько раз делителем с переменным коэффициентом деления для получения частоты 100Гц — эта частота использовалась для таймеров и системных часов. Далее сигнал с частотой 1 Гц использующийся в системных часах делится до получения частоты 0.78125 Гц, предназначенной для периодического опроса так называемого сторожевого таймера (WDT — Watch Dog Timer), который проверяет не «завис» ли процессорный блок и, если зависание произошло, прерывает питания процессорного блока, не затрагивая регистры оперативной памяти.