D-17B

La computadora D-17B (D17B) se utilizó en el sistema de guía del misil Minuteman I NS-1OQ . El sistema de guía completo contenía una computadora D-17B, la plataforma estable asociada y fuentes de alimentación .

El D-17B pesaba aproximadamente 62 libras (28 kg), contenía 1.521 transistores , 6.282 diodos , 1.116 condensadores y 5094 resistencias . Estos componentes estaban montados en placas de circuito laminadas de fibra de vidrio revestidas de cobre, grabadas y bañadas en oro . Había 75 de estas placas de circuito y cada una estaba recubierta con un compuesto de poliuretano flexible para protegerla de la humedad y las vibraciones. El alto grado de fiabilidad y robustez de la computadora estaban impulsados ​​por los estrictos requisitos del sistema de armas .

Se requería una alta confiabilidad del D-17B. Controlaba un arma clave que tendría solo una oportunidad de ejecutar su misión. La confiabilidad del D-17B se logró mediante el uso de electrónica de estado sólido y un diseño relativamente simple. Se utilizó ampliamente la lógica DRL (diodo-resistencia) más simple, mientras que la lógica DTL (diodo-transistor) menos confiable (que proporciona ganancia e inversión ) se usó solo cuando era necesario. A fines de la década de 1950 y principios de la de 1960, cuando se diseñó el D-17B, ^[1] los transistores carecían de la confiabilidad actual. La confiabilidad también se mejoró con la memoria de disco giratorio con lectura no destructiva (NDRO). En situaciones reales en tiempo real, los misiles Minuteman lograron un tiempo medio entre fallas (MTBF) de más de 5,5 años ^{[ cita requerida ]} .

Los soviéticos tenían cohetes mucho más grandes y podían utilizar tubos de vacío en sus sistemas de guía. Los Minuteman I, II y III pesaban 29.500 kg, 31.746 kg y 35.000 kg respectivamente, frente a los 280.000 kg del misil soviético R-7 (1959). Los planificadores estadounidenses tuvieron que elegir entre desarrollar sistemas de guía de estado sólido (que pesan menos) o considerar el coste adicional y el retraso en el desarrollo de cohetes más grandes.

Especificaciones de la computadora Minuteman I D-17B

Año: 1962

La D17B es una computadora digital serial síncrona de propósito general.

Fabricante: División Autonetics de North American Aviation

Aplicaciones: Guiado y control del misil balístico intercontinental Minuteman I.

Programación y sistema numérico:

Sistema de numeración: binario, punto fijo, complemento a 2

Niveles lógicos : 0 V para 0 lógico ( falso ), -10 V para 1 lógico ( verdadero )

Longitud de la palabra de datos (bits): 11 o 24 (doble precisión)

Longitud de la palabra de instrucción (bits): 24

Dígitos binarios/palabra: 27

Instrucciones/palabra: 1

Tipo de instrucción: Una dirección y media

Número de instrucciones: 39 tipos de un código de operación de 4 bits utilizando cinco bits del campo de dirección de operando para instrucciones que no acceden a la memoria.

Tiempos de ejecución en microsegundos:

Añadir: 78+1 ⁄ 8  μs

Multiplicar: 546+7 ⁄ 8  μs o 1,015+5 ⁄ 8  μs (doble precisión)

Dividir: (software)

(Nota: Se permite el procesamiento paralelo, como dos operaciones simultáneas de precisión simple, sin tiempo de ejecución adicional).

Canal de reloj: 345,6 kHz

Direccionamiento:

Direccionamiento directo de toda la memoria

Instrucción de dos direcciones (sin marcar) y de tres direcciones (marcadas)

Memoria:

Longitud de palabra (bits): 24 más 5 bits de tiempo

Tipo: Disco NDRO recubierto de óxido ferroso

Tiempo de ciclo: 78+1 ⁄ 8  μs (mínimo)

Capacidad (palabras): 5.454 o 2.727 (doble precisión)

Entrada/salida:

Líneas de entrada: 48 digitales

Líneas de salida: 28 digitales

12 analógico

3 pulsos

Programa: 800 caracteres de 5 bits/s

Formato de palabra de instrucción:

 +--------+--------+------+--------+---------+----- ---+--------+ | TP | T24 21 | 20 | 19 13 | 12 8 | 7 1 | 0 | +--------+--------+------+--------+---------+----- ---+--------+ | Sincronización | OP | Bandera | Siguiente | Canal | Sector | Sincronización | | | | | Inst. | | | | | | | | Sector | | | | +--------+--------+------+--------+---------+----- ---+--------+

Registros:

Registros de salida de fase y voltaje

Construcción (sólo unidad aritmética): se utiliza lógica transistor-diodo.

Sincronización: Sincrónica

Operación: secuencial

Aporte

48 líneas digitales (entrada)

26 entradas incrementales especializadas

 -Media- -Velocidad- Cinta de papel/Mylar 600 caracteres/seg. Manual del teclado Manual de máquina de escribir

Producción

 -Media- -Velocidad- Carácter de impresora 78,5–2433 ms (control de programa) Fase - Voltaje (Control de Programa)

28 líneas digitales (salida) 12 líneas analógicas (salida) 13 líneas de pulso (salida) Velocidad máxima de transferencia de E/S de 25 600 palabras/s

Características físicas

Dimensiones: 20 pulgadas de alto, 29 pulgadas de diámetro, 5 pulgadas de profundidad.

Alimentación: 28 VCC a 25 A

Circuitos: DRL y DTL

Peso: 62 libras (28 kg)

Construcción:

Placas de circuitos revestidas de poliuretano flexible, laminadas con fibra de vidrio y chapadas en oro y doble revestimiento de cobre

Software:

Codificación con retardo mínimo utilizando lenguaje de máquina

Subrutinas modulares de propósito especial

Fiabilidad: 5,5 años MTBF

Comprobación de funciones: paridad en el relleno y en las salidas de caracteres

Potencia, espacio, peso y preparación del sitio.

Potencia del ordenador: 0,25 kW

Aire acondicionado: Sistema cerrado

Volumen de la computadora: 1,55 pies cúbicos (44 L)

Peso, computadora: 70 lb (32 kg)

Diseñado específicamente para encajar en el paquete de guía cilíndrica.

La longitud de palabra de esta computadora es de 27 bits, de los cuales 24 se utilizan en cálculos. Los 3 bits restantes son bits de repuesto y de sincronización. La capacidad de almacenamiento de memoria consiste en un disco magnético de 6000 rpm con una capacidad de almacenamiento de 2985 palabras, de las cuales 2728 son direccionables. El contenido de la memoria incluye 20 canales de almacenamiento en frío de 128 sectores (palabras) cada uno, un canal de almacenamiento en caliente de 128 sectores, cuatro bucles de acceso rápido (U, F, E, H) de 1, 4, 8 y 16 palabras respectivamente, cuatro bucles aritméticos de 1 palabra (A, L, H, I) y dos bucles de entrada de búfer de 4 palabras (V, R).

Las salidas que se pueden obtener desde la computadora D-17B son salidas binarias, discretas, de un solo carácter, de estado de registro de fase, de telemetría y de voltaje. Las salidas binarias son niveles generados por computadora de +1 o -1 disponibles en las líneas de salida binaria.

Repertorio de instrucciones D-17BCódigo numérico Código Descripción------------ ---- -----------00 20, s SAL Acumulador dividido desplazamiento a la izquierda00 22, s ALS Acumulador desplazamiento a la izquierda00 24, 2 SLL Dividir palabra izquierda desplazamiento a la izquierda00 26, r SLR Dividir palabra izquierda desplazamiento a la derecha00 30, s SAR Desplazamiento a la derecha del acumulador dividido00 32, s ARS Acumulador desplazamiento a la derecha00 34, s SRL Dividir palabra derecha desplazamiento a la izquierda00 36, s SRR Dividir palabra derecha desplazamiento a la derecha00 60, s COA Salida de carácter A04 c, S SCL Comparar y dividir .ivt10 c, S TMI Transferencia en negativo20 c, s SMP Dividir multiplicar24 c, s MPY Multiplicar30 c, s SMM Dividir multiplicar modificado34 c, s MPM modificado de forma múltiple40 02, s BOC Salida binaria C40 10, s BCA Salida binaria A40 12, s BOB Salida binaria B40 20, s RSD Reinicio del detector40 22, s HPR Detener y continuar40 26, s DOA Salida discreta A40 30, s VOA Salida de voltaje A40 32, s VOB Salida de voltaje B40 34, s VOC Salida de voltaje C40 40, s ANA Y al acumulador40 44, s MIM Menos magnitud40 46, s COM Complement40 50, s DIB Entrada discreta B40 52, s DIA Entrada discreta A40 60, s HFC Detener cuenta regresiva fina40 62, s EFC Ingrese cuenta regresiva fina40 70, s LPR Registro de fase de carga44 c, s CIA Limpiar y agregar50 c, s Transferencia TRA54 c, s STO Acumulador de almacenamiento60 c, s SAD División adicional64 c, s AGREGAR Agregar70 c, s SSU Dividir restar74 c, s SUB Restar

Las características especiales de la computadora D-17B incluyen almacenamiento de indicadores, aritmética de palabras divididas y tiempo de acceso minimizado. El almacenamiento de indicadores proporciona la capacidad de almacenar el contenido actual del acumulador mientras se ejecuta la siguiente instrucción. La aritmética de palabras divididas se utiliza para realizar operaciones aritméticas en ambas mitades de una palabra dividida al mismo tiempo. Una palabra dividida en la D-17B consta de 11 bits. El tiempo de acceso minimizado es la colocación de instrucciones y datos en la memoria de modo que estén disponibles con un retraso mínimo desde la memoria del disco.

Autonetics fue el contratista asociado para el sistema de guía Minuteman (MM), que incluía el software de vuelo y prelanzamiento. Este software fue programado en lenguaje ensamblador en una computadora de disco D17. TRW proporcionó las ecuaciones de guía que Autonetics programó y también fue responsable de la verificación del software de vuelo. Cuando el MM I se volvió operativo, la computadora de vuelo era la única computadora digital en el sistema. La selección de objetivos se realizó en el Cuartel General del Comando Aéreo Estratégico (SAC) por el Programa de Selección de Objetivos Operativos desarrollado por TRW para ejecutarse en una computadora central IBM 709. ^[2]

Sylvania Electronics Systems fue seleccionada para desarrollar el primer sistema de mando y control terrestre que utiliza una computadora programable. Desarrollaron el software, la unidad de procesamiento de mensajes y control para Wing 6. Para apoyar el despliegue del sistema Wing 6, TRW, Inc. desarrolló el programa de plan de ejecución (EPP) desde una computadora central en SAC y realizó una verificación independiente del software de mando y control. El EPP ayudó a asignar objetivos y tiempo de lanzamiento para los misiles. ^[2]

El misil MM II se desplegó con una computadora de disco D-37C . Autonetics también programó simuladores funcionales y el verificador de inserción de códigos que se utilizó en el cuartel general del ala para generar y probar los códigos del programa de vuelo que se ingresarían en la computadora de a bordo. ^[2]

• División Autonetics de North American Rockwell Inc.; Datos de capacitación informática Minuteman D-17. Anaheim, California, 8 de junio de 1970.
• División Autonetics de North American Rockwell Inc.; Parte I - Manual de mantenimiento preliminar de la computadora Minuteman D-17A y equipo de prueba asociado. Memorándum de orden de compra 71. Anaheim, California, Inc., enero de 1960.
• Beck, CH Minuteman Computer Users Group, Informe MCUG-1-71. Nueva Orleans, Luisiana: Universidad de Tulane, abril de 1971.
• Beck, CH Minuteman Computer Users Group. Manual de programación de computadoras D-17B. Informe MCUG-4-71. Nueva Orleans: Universidad de Tulane, septiembre de 1971.
• Beck, Charles H. Investigación sobre la reutilización de la computadora Minuteman D-17B. Disponible en NTIS/DTIC como documento AD0722476, enero de 1971, 54 págs.
• Lin, Tony C.; "Desarrollo de sistemas de armas de misiles balísticos intercontinentales de la Fuerza Aérea de Estados Unidos". Journal of Spacecraft and Rockets , vol. 40, núm. 4, 2003, págs. 491–509.
• Weik, Martin H. (enero de 1964). "MINUTEMAN". ed-thelen.org . Un cuarto estudio de los sistemas informáticos digitales electrónicos domésticos. Laboratorios de investigación balística, campo de pruebas de Aberdeen.

• D-37C
• D37D

• "Documentos sobre D-17(B) (principalmente) y D-37C". www.bitsavers.org .