Николет 1080 - Nicolet 1080

Николет 1080

Тип	Миникомпьютер
Снято с производства	1986; 34 года назад (1986)
Проданных единиц	270[1]
Операционная система	Базовый
ЦПУ	Логика затвора серии TTL 7400
объем памяти	8 кБ ОЗУ, 20-битное слово Магнитная память
Графика	Осциллограф с 6-1 / 2-дюймовым дисплеем
Звук	Никто
Связь	2× RS-232, Дигитайзер сигналов SD-81 (100 тыс. Выборок в секунду), Телетайп ASR-33, Считыватель бумажной ленты NIC-284,Дисковод Diablo серии 30, Перьевой плоттер Bruker XY
Мощность	115/230 В переменного тока, 50–60 Гц, 250 Вт
Предшественник	Николет 1070 / PDP-8
Преемник	Николет 1180

История

Компьютер Nicolet 1080 был преемником Nicolet 1070 /PDP-8 компьютер, выпущенный в 1971 году компанией Nicolet Instrument Corporation, которая работала с 1966 по 1992 год в г. Мэдисон, Висконсин. В составе мэйнфрейма обработки данных модель 1080 позволяла Анализ спектра ЯМР с использованием быстрое преобразование Фурье (БПФ) алгоритмы. Обработка больших объемов данных с высокой скоростью (можно было вычислить БПФ 32000 точек всего за 100 секунд) стала возможной благодаря необычной 20-битной архитектуре, которая была значительным преимуществом в производительности по сравнению с другими системами, основанными на 8 и 16-битные архитектуры.

Технические характеристики

Архитектура

Компьютер состоял из десятков интегральных схем, содержащих простые логические вентили (И, И-НЕ, ИЛИ, НЕ и т. Д.), Транзисторы, диоды и пассивные электронные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и катушки. В аналого-цифровой преобразователь (ADC) имел частоту дискретизации 100 кГц, что позволяло измерять сигналы 50 кГц (см. Частота Найквиста ). Кроме того, оцифрованные сигналы могли усредняться «аппаратно», что увеличивало отношение сигнал / шум (SNR ) повышение качества обрабатываемых данных. Тактовая частота компьютера составляла 2 МГц, и некоторые сложные функции, такие как умножение и деление между 20–40-битными регистрами, могли выполняться за один цикл команд благодаря сложности арифметического модуля аналогично более поздним ALU. Стандартный набор инструкций может адресовать страницу размером 1К в прямом режиме. Программный код за пределами текущей страницы был доступен в косвенном режиме с использованием указателей. Программный код, используемый для обработки оцифрованных точек данных, всегда должен был использовать указатели.

На компе 1080 не было стека. При выполнении подпрограммы адрес возврата сохранялся в первом месте подпрограммы.

Экзотические инструкции

У NIC 1080 была инструкция под названием BITINV для обратного преобразования битов в аккумуляторе, замены наиболее значимого бита наименее значимым и т. Д. Также существовала специальная инструкция переключения (VDLSH), где количество переключений бралось с помощью поворотного переключателя на передней панели, а не из кода инструкции. Это использовалось для изменения вертикального масштаба во время отображения данных.

объем памяти

Основная память Nicolet 1080 была магнитная память, от 1 до 10 модулей с 4 КБ 20-битных слов на модуль, максимум 40 К слов.^[2] По современным меркам это будет от 10 до 100 килобайты памяти (8 биты /байт ). Память была разделена на стек размером 4 КБ, предназначенный для хранения программного обеспечения, и блок данных, начинающийся со смещения адреса 32 КБ. Один стек программной памяти плюс два стека памяти данных по 4 КБ могут быть установлены внутри основного шасси.

Периферийный

Компьютер включал Телетайп Модель 33 ASR, используемый для ввода или изменения программ, а также для чтения содержимого памяти. Два RS-232 С другой стороны, последовательные порты позволяют использовать такие устройства, как матричные принтеры. Хотя второй последовательный порт (RS232-B) не имел назначенных функций в исходной системе, его можно было использовать для обеспечения связи с другими компьютерами. 1080 также может поддерживать жесткие диски, такие как Diablo Series 30 и 8-дюймовый дисковод для гибких дисков NIC 298. Однако носитель по умолчанию для загрузки программ был бумажная лента. Стандартная система и программы БПФ были включены в формат бумажной ленты.

Вместо сегодняшнего управления мышью компьютер был оснащен двумя 10-оборотными потенциометрами, где фактическое напряжение могло быть оцифровано, а значение использовалось как параметр в программном обеспечении.

1080 может управлять управляемым напряжением перьевым плоттером XY. Два цифро-аналоговых преобразователя (ЦАП) обычно подключались к осциллографу XY для отображения данных. Те же ЦАПы могут быть подключены к перьему плоттеру с помощью реле с программным управлением.

Передняя панель

На передней панели было три ряда красных светодиодов, отображающих содержимое аккумулятор, регистр инструкций, и счетчик команд (ПК). Группа из двадцати переключателей и кнопок использовалась для чтения или изменения любого выбранного регистра. Некоторые из компьютеров Nicolet 1080 продавались как часть ЯМР-спектрометров Bruker и, следовательно, были обозначены как BNC 12.

Конкретные методы программирования

Компьютер 1080 работал только с целыми числами. Арифметика с плавающей запятой была возможна с использованием программного пакета и, следовательно, медленной.

Для быстрого преобразования Фурье функции sin () и cos () были реализованы путем поиска в таблице, а не путем прямого вычисления. Значение тригонометрических функций было представлено как двоичная дробь, т.е. значение 1,0 было представлено как наибольшее положительное число в 20-битном слове, предполагая, что десятичная точка находится «слева» от числа.

Когда точки данных становились слишком большими для представления в 20 битах во время преобразования, весь набор данных был уменьшен в 2 раза, чтобы предотвратить переполнение.

использованная литература

внешние ссылки

• Компьютеры Николе и революция Фурье, Джек Г. Кисслингер