يطبع الحاسوب الرئيسي IBM 1401 (على اليسار) في متحف تاريخ الكمبيوتر ، فراكتل ماندلبروت على طابعة 1403 (يمين)

هناك إطاران رئيسيان يعملان في IBM 1401 في متحف تاريخ الكمبيوتر للتوضيح ، ولكن قبل بضعة أسابيع فشل أحدهما فجأة في الطابعة. لقد ساعدت في إصلاحه ، ولكنه كان أصعب مما توقعنا. في هذه العملية ، كان علي أن أدرس منطق التحقق من الأخطاء في الطابعة ، ومخزن الطباعة المؤقت ، وحتى إشارات المستوى المنخفض لذاكرة الفريت. هذه المقالة هي عن تحقيقنا وكيف ما زلنا نجد ترانزستور الجرمانيوم الخاطئ.

تم إطلاق حاسب IBM 1401 الرئيسي في عام 1959 وأصبح الأكثر مبيعًا في منتصف الستينيات: تم تثبيت أكثر من 10000 نظام. تم تأجير الكمبيوتر مقابل 2500 دولار شهريًا (حوالي 20000 دولار بالأسعار الحالية): سعر منخفض جدًا يسمح حتى للشركات المتوسطة الحجم باستخدامه للمرتبات والمحاسبة والفواتير والعديد من المهام الأخرى. يتكون IBM 1401 من لوحات دوائر صغيرة (تسمى بطاقات SMS) متصلة بكتل تسمى رفوف البوابة. تُظهر الصورة أدناه 1401 بإحدى السلال المفتوحة. العشرات من بطاقات الرسائل القصيرة البني مرئية.


كمبيوتر IBM 1401 مع أحد سلال السلة المفتوحة ، حيث يمكنك رؤية العديد من بطاقات SMS. تقوم المروحة الموجودة على الغطاء الأمامي بتبريد البطاقات

واحدة من المحركات الرئيسية لبيع IBM 1401 هي طابعة الخطوط عالية السرعة IBM 1403 ، والتي تنتج 10 أسطر في الثانية (ادعت شركة IBM أنها كانت أسرع أربع مرات من الطابعات الأخرى ، لكن المنافسين يشككون في هذا الادعاء). طُبعت الطابعة 1403 بشكل ممتاز: تمكنت طابعات الليزر في السبعينيات فقط من تجاوز هذه الجودة. ¹ تدعي شركة آي بي إم أنه "حتى اليوم ، لا تزال معايير الجودة للطباعة عالية السرعة."


لقطة مقرّبة للسلسلة الحرفية (مقلوبة) لطابعة IBM 1403 Line

استخدمت الطابعة 1403 سلسلة طويلة بأحرف (في الصورة أعلاه) ، والتي تم تدويرها على ورق وشريط حبر بسرعة عالية. يتم تثبيت مطرقة ومغناطيس كهربائي على كل من أوضاع الطباعة 132. في لحظة معينة ، عندما مر الرمز المطلوب من خلال المطرقة ، دفعه المغناطيس الكهربائي إلى الجزء الخلفي من الورقة ، ونتيجة لذلك ضرب الورق والشريط الحرف على سلسلة ، وطباعة رمز. ²


آلية الطباعة في طابعة IBM 1401 Line من دليل المراجع 1401 ، الصفحة 11

لسوء الحظ ، واجهت الطابعة في متحف تاريخ الكمبيوتر مشكلة: في كل مرة تتم طباعة الخط ، توقف الكمبيوتر بسبب خطأ "التحقق من الطباعة". لحسن الحظ ، يحتوي المتحف على مجموعة من المتطوعين الذين يساعدون في الحفاظ على النظام في نظام العمل. ومن بين المتخصصين الذين شاركوا في حل هذه المشكلة رون ويليامز وفرانك كينج ومارك فيرديل وكارل كلانش ومايكل مارينو وروبرت غارنر وأليكسي توبتيجين. بحلول الوقت الذي وصلت فيه إلى الإنقاذ ، كان رون قد كتب برنامج اختبار بسيط حاول مرارًا وتكرارًا طباعة خط ؛ ذهب إلى الوضع اليدوي وأوقف التحقق من الأخطاء. قامت الطابعة بطباعة الأحرف كما هو متوقع. لذلك ، اقترحنا أن المشكلة تكمن في منطق رسائل الخطأ داخل الكمبيوتر. كانت الاستراتيجية هي العثور على إشارة الخطأ ، وتتبعها إلى المصدر - وتحديد السبب.

بدأنا بفحص دائرة المزلاج ، التي تحتوي على شرط وجود خطأ في فحص الطباعة وإرساله إلى الكمبيوتر. للعثور على الدائرة ، قمنا بفحص الوثائق: مخططات الأسلاك التي تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر تسمى مخططات المخططات المنطقية الآلية (ALDs). يوجد أدناه قسم صغير من ALD مع مشغل فحص الطباعة (PR CHK LAT). يتطابق كل مستطيل على ALD مع المخطط الموجود على بطاقة SMS ، وتظهر الخطوط اتصال البطاقات ببعضها البعض. يشير فك تشفير النص داخل الحقل الموجود على اليمين إلى بطاقة 2JMX التي تنفذ وظيفة "2 + AO" ، والتي تعد ، في المصطلحات الحديثة ، دائرة منطقية AND-OR مع انقلاب . يشير النص في كل حقل أيضًا إلى موقع البطاقة: سلتها ، في هذه الحالة 01A6 ، وموضع البطاقة داخل (F10). وهكذا ، لاختبار ناتج المزلاج (المشار إليه بـ H) باستخدام راسم الذبذبات ، قمنا بفتح السلة 01A6 ، ووجدنا بطاقة F10 ، وربطنا راسم الذبذبة بدبوس H.

وجدنا أن الطرف H يعطي إشارة (خطأ) منخفضة عند تنشيط الدبابيس F و G ، وهو السلوك الصحيح للمزلاج. Pin G (PR CK SAMPLE) هو في الأساس نبض ساعة لحالة خطأ العينة ، في حين أن دبوس F هو إشارة الخطأ نفسها. كانت مهمتنا التالية هي تحديد أسباب إشارة الخطأ في الدبوس F.


جزء من دائرة منطق آلي (ALD) لجهاز كمبيوتر IBM 1401 يعرض مزلاج فحص الطباعة (PRT CHK LAT). تم توقيع هذه الصفحة كـ 36.37.21.2

في الوثائق هناك أيضا مخططات على المستوى المنطقي. فهم أسهل قليلاً من الاتصالات المادية في مخططات ALD. يعرض الرسم البياني أدناه مخطط خطأ الطابعة. على اليمين ، تخرج إشارة خطأ التحقق من الطباعة (PRT CHK ERROR) من المزلاج (PR CHK LAT) ، الذي يحتوي على إشارة الخطأ. (هذا هو نفس المزلاج كما في الرسم البياني ALD أعلاه ، كما هو واضح من أسماء الإشارة). إلى اليسار منه يتم دمج العديد من حالات الخطأ المختلفة لتشكيل إشارة خطأ مقدمة إلى المزلاج. (لاحظ أن الرموز المنطقية لـ IBM لا تتطابق مع الرموز القياسية. إن نصف الدائرة عبارة عن بوابة OR ، وليس I. المثلث هو بوابة I.. "i" في المستطيل هو العاكس).


مخطط منطقي لفحص تدقيق الأخطاء في IBM 1401/1403. من "أدلة تعليمات المنطق" ، ص 77 ، "ضوابط مخزن الطباعة"

قد تتسبب عدة شروط في حدوث خطأ في التحقق من الطباعة ³ ، واعتقدنا أن فحص تشغيل المطرقة (حريق المطرقة) هو المرشح الأكثر ترجيحًا. تذكر أنه في الطابعة 132 مطرقة لطباعة سلسلة من الأحرف. للتحقق منها ، يتم توفير مصفوفتي ذاكرة خاصتين. (1401 يستخدم 4000 حرف ⁴ الذاكرة الأساسية ؛ كل جزء من الذاكرة عبارة عن حلقة صغيرة من الفريت ، والتي ، حسب المغنطة ، تخزن 1 أو 0. تشكل شبكة من 4000 نواة مصفوفة ذاكرة. مكدسة العديد من المصفوفات فوق بعضها البعض ، وتشكيل كتلة من الذاكرة). في كل مرة يقرر فيها الكمبيوتر تشغيل المطرقة ، يكتبها في الذاكرة الفريتية في مصفوفة الفحص المتساوية. عندما يسير المطرقة فعليًا ، يقوم النبض الحالي من المغناطيس الكهربائي بتخزين البت في مصفوفة الانطلاق. ⁵ يقارن الكمبيوتر في كل دورة مسح بين المصفوفتين الرئيسيتين للتحقق من التشغيل الصحيح / غير الصحيح للمطارق ، وفي حالة عدم الامتثال ، فإنه يولد خطأ تحقق.


صورة مقربة للمغناطيسات الكهربائية في IBM 1403. يقوم المغناطيس الكهربائي (عند تلقي دفعة من خلال زوج من الأسلاك) بسحب حديد التسليح الذي يتحكم في المطرقة والورق والشريط المقابل للحرف. تم تركيب ما مجموعه 132 مطرقة ، واحدة لكل عمود ، في صفين من 66 قطعة

بعد بعض التلاعبات المعقدة ⁶ اكتشفنا أن المشكلة ليست في التحقق من تشغيل المطارق ، ولكن مع فحص آخر: "خط الطباعة مكتمل" (خط الطباعة مكتمل ، PLC). يتحقق من أنه لكل صف في كل عمود لا تتم طباعة أكثر من حرف واحد. هنا يتم استخدام المصفوفة الخاصة الثالثة للذاكرة - المصفوفة "اكتملت طباعة الخط". في كل مرة يتم فيها طباعة حرف ، يتم تعيين البت المقابل. (بالنسبة للحرف الفارغ أو غير القابل للطباعة ، يتم تعيين البت بواسطة دائرة منفصلة). في نهاية السطر (عند المسح 49) ، يتم فحص جميع نوى المصفوفة. إذا كان أي منها صفرًا ، أي أنه يتعذر على الطابعة طباعة هذا العمود ، يتم عرض رسالة خطأ. (في المنطق السابق ، يمكنك رؤية إشارة PLC CHECK والمنطق الذي يولدها).

أظهر الاختبار باستخدام راسم الذبذبات (أدناه) أن PLC CHECK (أصفر) يتم تشغيله لأن النظام يعتقد أن الحرف الثاني مطبوع في نفس العمود. إشارة السماوي هي بت PLC (المقلوب) من القلب (PR LINE COMP LATCH) ؛ يشير كل نبض سفلي إلى طباعة حرف في هذا العمود. يشير النبض الوردي (PRINT COMPARE) إلى أن شخصية جديدة تطبع. تكمن المشكلة في أن إشارات السماوي والوردي يتم تقليلها في وقت واحد ، مما يشير إلى كل من الشخصية الموجودة والحرف الجديد في العمود. ينتج عن ذلك نبض أزرق طارئ (PLC CHECK) ، والذي يبدأ نبضًا أصفرًا (PRINT CHK ERROR من المزلاج). يظهر هذا الرسم التخطيطي في الرسم البياني المنطقي السابق المسمى "محاولة طباعة موضع مرتين".


إشارة الذبذبات عند تصحيح أخطاء طابعة IBM 1401

لماذا يعتقد النظام أن حرفين مطبوعان في عمود؟ يمكن أن يكون هذا لأسباب مختلفة. في النسخة المطبوعة ، رأينا أن الطابعة تعرض في الواقع رمزًا واحدًا متوقعًا فقط على الورق ، لذلك يبدو أن دائرة طباعة الرمز تعمل بشكل صحيح (مقارنة الطباعة ، نبض وردي واحد في الأعلى). لقد تحققنا من نظام الأحرف الفارغة / غير القابلة للطباعة ، واكتشفنا بشكل صحيح الأعمدة الفارغة وغير الفارغة. وبالتالي ، فإن المشكلة الأكثر ترجيحًا هي قراءة 1 من قلب الذاكرة (الخط السماوي أعلاه ، PR LINE COMP LATCH) ، عندما يجب أن يكون هناك 0. ولكن ما هي المشكلة الحقيقية: مغنطة النواة غير صحيحة أو قيمة إخراج غير صحيحة؟

يوضح الرسم البياني المنطقي أدناه آلية الكتابة إلى Print Line Compare Memory. PR LINE COMP INH على اليمين إشارة (مقلوبة) مكتوبة على القلب. ⁸ عند مسح 49 (دورة التحقق بعد طباعة جميع الأحرف الـ 48) ، يتم تطبيق الجهد على هذا الخط ، ومسح الذاكرة. إذا تمت طباعة حرف ، يتم إصدار إشارة PRINT COMPARE EQUAL. تحدد البوابات المنطقية على اليسار حرفًا فارغًا أو غير قابل للطباعة. وإذا كانت البتة 1 (PR LINE COMP LATCH) موجودة بالفعل في القلب ، فسيتم استبدال البتة 1 في القلب.


منطق منطقي للتحقق من إنهاء السطر في IBM 1401/1403. من "أدلة تعليمات المنطق" ، ص 77 ، "ضوابط مخزن الطباعة"

وجدنا أن هذه الدائرة سجلت القيم الخاطئة 1 في القلب لأنها تقرأ القيم الخاطئة 1 من القلب. لكننا ذهبنا في حلقة: ليس من الواضح أن المشكلة الأولية في القراءة أو الكتابة. لحل المشكلة ، قمنا بضبط مرسمة الذبذبات لمسح الطباعة 49 عند إعادة تعيين بتات PLC ، ثم ننظر إلى مسح الطباعة التالي ، الذي يقرأ البتات التي تم مسحها. لقد رأينا 0 يتم تسجيلها (أي الجهد العالي PR LINE COMP INH) ، ولكن بشكل غير متوقع رأينا أن 1 عاد (مزلاج PR LINE COMP). أدركنا أن شيئًا ما يحدث على مستوى منخفض في الذاكرة الحديدية.

من الجدير بالذكر أنه في نظام 1401 القياسي ، يتم تخزين وحدات التحكم الخاصة بالطابعة في الوحدة الرئيسية للذاكرة الفريتية ، لكن نظامنا يستخدم "ذاكرة مطبوعة" منفصلة لزيادة الإنتاجية. ترتبط مشكلة الأداء بالطريقة التي تستخدم بها الطابعة الذاكرة: في كل مرة يكون فيها المطرقة في مواجهة الحرف الموجود على الشريط ، يقرأ الكمبيوتر الرمز المقابل من الذاكرة ويبدأ المغناطيس الكهربائي إذا كان الرمز الموجود في التخزين يطابق الرمز الموجود أسفل المطرقة. وتبين أن الذاكرة تُستخدم باستمرار في عملية الطباعة - ولا يمكن للكمبيوتر إجراء أي حسابات أثناء الطباعة. لذلك ، قدموا ذاكرة مطبوعة منفصلة مع 132 نواة ، والتي تعمل كمخزن مؤقت للطباعة. ⁷ عند استخدام هذا المخزن المؤقت ، يتم نسخ سلسلة الطباعة أولاً بسرعة من الذاكرة الرئيسية إلى ذاكرة الطباعة. بعد ذلك ، يمكن للكمبيوتر مواصلة الحوسبة باستخدام الذاكرة الرئيسية. تم فرض رسوم شهرية لكل خيار IBM 1401 إضافي: تكلفة ذاكرة الطباعة 386 دولارًا في الشهر.


هذه سلة من لوحات الدوائر مع رقائق عازلة الطباعة. ترتبط حزم الأسلاك الصفراء بكتلة الذاكرة في الزاوية اليمنى العليا

تُظهر الصورة أعلاه سلة بها لوحات تؤدي وظيفة المخزن المؤقت المطبوع. وحدة الذاكرة الرئيسية عبارة عن كتلة في الزاوية اليمنى العليا بأسلاك صفراء. (يمكن رؤية نوى الفريت منفصلة في الصورة أدناه). تتطلب الذاكرة الفريتية عددًا كبيرًا من الدوائر المساعدة. لتحديد عنوان ، تولد بطاقات السائق إشارات X و Y. لمغنطة القلب ، يتم دمج الإشارة مع نبض الساعة ، ثم تضخم بطاقة التحكم الإشارة وترسلها عبر ناقل الاستجواب ، الذي يمر عبر جميع النوى في المصفوفة. ⁹ عند القراءة ، يقوم القلب بتحفيز نبض على سلك الإشارة. يتم تضخيم هذا النبض بواسطة بطاقة التحكم ، ثم يتم تخزين البت في المزلاج. يتم توفير العديد من اللوحات في سلة الذاكرة المطبوعة للوظائف المساعدة في هذه العملية.


النوى في المخزن المؤقت للطباعة. تختلف الأسلاك عن الذاكرة الفريتية العادية ، لأن كل مطرقة متصلة مباشرة بنواة التحقق. جودة الصورة رديئة بسبب الغطاء البلاستيكي فوق النوى

قمنا بفحص مضخم الإشارة وألواح المزلاج على جانب القراءة من ذاكرة الفريت. اتضح أنهم عملوا بشكل صحيح ، لذلك تحولنا إلى جانب التسجيل. بدت بطاقة التحكم في حافلات HN مرشحة للفشل لأنها تعمل بجهد عالي. قمنا بتغيير البطاقة - لكن الطابعة ما زالت فشلت في البدء. ثم حاولت إلقاء نظرة على إدخال هذه البطاقة - ووجدت أنه لا توجد إشارة على خط واحد.


الرسم البياني لمذبذب الذبذبات لبطاقة CHWW سيئة ذات بوابة منطقية AND: لا يتوافق اللون الوردي (3) والأزرق (4) مع إشارات الإدخال ، ويخرج خرج السماوي (2) عند الجهد العالي

تم إنشاء الإشارة المفقودة بواسطة بطاقة من نوع CHWW ، بوابة منطقية NAND ، والتي تجمع بين إشارة الناقل المانع ونبض الساعة قبل إرسالها إلى بطاقة التحكم. لقد قمت بتوصيل منظار الذبذبة بمدخلات ومخرجات الصمام وثبتت معلمات الإشارة الموضحة في الرسم التوضيحي أعلاه. يتحدث هذا التتبع عن نفسه: يظل الناتج (السماوي 2) مرتفعًا حتى عندما يغير كل من المدخلات (الوردي 3 والأزرق 4) القيمة من منخفضة إلى عالية. من الواضح على الفور أن الصمام معيب. هذا يفسر كل شيء: مع هذه القيمة العالقة ، تتم كتابة القيم 1 فقط في مصفوفة PLC. بعد طباعة الحرف ، تقرأ الدائرة القيمة 1 من الذاكرة ، وتعتقد أن الشخصية قد تمت طباعتها بالفعل ، وفشل فحص PLC - وحدث خطأ في فحص الطباعة.


تعمل الطابعة بنجاح عن طريق طباعة قوة اثنين

تم استبدال هذه البطاقة - وبدأت الطابعة في الطباعة بدون أخطاء (الصورة أعلاه). هذا يثبت أننا توصلنا أخيرًا إلى المشكلة. وتبين أنها بوابة AND-NOT بسيطة عميقة في دائرة الذاكرة الفريتية للمخزن المؤقت المطبوع. تظهر بطاقة خاطئة أدناه. يحتوي على ثلاث بوابات NAND ( أجزاء ) على منطق الصمام الثنائي الترانزستور (الذي تسميه IBM CDTL - Transistor Diode Logode Logic). يستخدم كل صمام بإشارة إدخال اثنين ترانزستور الجرمانيوم (عنصر معدني مستدير) وثنائيات (مكونات زجاجية مخططة على اليمين). على اليسار مقاومات الحمل (مخطط) والمحرِّضات (البيج).


بطاقة معيبة IBM 1401 CHWW ، ولها ثلاث بوابات NAND. الترانزستور السفلي الأيسر خارج الترتيب وتم استبداله

لقد اختبرت بطاقة باستخدام مولد إشارة ووجدت أن اثنين من البوابات الثلاثة كانت تعمل ، والثالث عالق في إشارة خرج عالية ، مما يؤكد الملاحظات داخل 1401. بعد ذلك ، راجعت الترانزستورات في وضع اختبار الصمام الثنائي على جهاز متعدد. في الترانزستورات الجيدة ، انخفض الجهد إلى 0.23 فولت (قد يبدو هذا قيمة منخفضة ، ولكن تذكر أن هذه هي الجرمانيوم ، وليست ترانزستورات السيليكون). للمقارنة ، انخفض الجهد على الترانزستور السيئ فقط إلى 0.95 فولت. أخيرًا ، أزلنا الترانزستورات واختبرناها على حرف Tektronix 577 القديم. كنا نظن أن الترانزستور السيئ سيكون أضعف من أن يتحكم في المزلاج ، ولكن تبين أنه قتل بالكامل - وهو خط مسطح تمامًا على الصفة.

فتحنا الترانزستور على مخرطة ونظرنا إلى الداخل. يستخدم سبيكة الجرمانيوم IBM 083 NPN (تم استخدام الجرمانيوم قبل السيليكون). يتكون الترانزستور من ركيزة جرمانية صغيرة (مربع معدني لامع في الصورة أدناه) يشكل القاعدة. يتم توصيل اثنين من باعث ومجمع الأسلاك ببقع من سبائك القصدير. تحت المجهر ، يبدو أن نقاط السبيكة قد تآكلت ولا يبدو السلك الباعث متصلاً بشكل موثوق: نشك في أن هذا هو السبب الرئيسي للفشل.


يوجد داخل ترانزستور الجرمانيوم الخاطئ IBM 083. والمربع الفضي في المنتصف عبارة عن ركيزة الجرمانيوم متصلة بدبابيس القاعدة. النقطة في المنتصف هي سبيكة القصدير للمجمع ، والتي يتم توصيلها بواسطة سلك إلى دبوس المجمع على اليسار. تشكل نقطة أصغر على الجانب الآخر من مصفوفة الجرمانيوم باعثًا متصلًا بجهة الاتصال الموجودة على اليمين

الاستنتاجات

اتضح أن دراسة هذه المشكلة أكثر صعوبة من معظم مشكلات IBM 1401. لكننا تمكنا من إيجاد السبب واستبدال البطاقة المعيبة وإعادة الطابعة إلى الحياة. تتمثل إحدى مزايا IBM 1401 مقارنة بالأنظمة الحديثة في أنه ليس صندوقًا أسود: يمكنك النظر داخل أي دائرة ، وصولًا إلى الترانزستورات الفردية. في هذه الحالة ، تمكنا من العثور على الترانزستور التالف الذي تسبب في خلل في النظام ، وحتى تحديد أنه ربما تم قتله بسبب التآكل.

ملاحظات وروابط

1. أحد أسباب جودة الطباعة العالية لجهاز IBM 1403 كان استخدام سلسلة مرنة ، وليس شرائح بأحرف. استخدمت العديد من الطابعات السابقة شرائط الخطوط التي تتحرك عموديًا لتحديد الأحرف ، لذا فإن أي أخطاء في الإزاحة أو المزامنة غيرت الوضع الرأسي للحروف ، مما أدى إلى نص متموج قبيح. في عام 1403 ، تم تدوير سلسلة من الحروف أفقيًا ، وتألف التحول فقط من تغيير ملحوظ بالكاد في المسافة بين الشخصيات. ↑

2. يمكننا أن نتوقع أن يتم الجمع بين 132 مطرقة و 132 حرفًا في السلسلة والعمل على الفور ، لكن النظام لا يعمل على هذا النحو. بدلاً من ذلك ، توجد المطارق والحروف بشكل مختلف قليلاً ، لذلك يتم دمج مطرقة واحدة فقط مع السلسلة في وقت واحد ، وتؤدي حركة صغيرة من السلسلة إلى محاذاة الكعب الآخر بحرف آخر. (في الواقع ، هم يشكلون نونيوس) على وجه الخصوص ، كل 11.1 ميكروثانية تحرك الدائرة 0.001 بوصة. هذا يؤدي إلى محاذاة جديدة للذيل ونوع الحرف. لأسباب ميكانيكية ، يصطف كل مطرقة ثالثة حتى نهاية الخط (1 ، 4 ، 7 ، ...) ؛ وهذا ما يُدعى "subcan" ويستغرق 555 ميكروثانية. مسحان إضافيان يجعلان من الممكن تشغيل كل مطرقة في خط ، وتشكيل مسح ضوئي للطباعة يبلغ 1،665 مللي ثانية. تمكّن 48 عملية مسح كل مطرقة من طباعة كل حرف ، ثم يتم استخدام المسح الضوئي التاسع والأربعين للتحقق من الأخطاء (للحصول على حساب أكثر تفصيلاً للوقت ، انظر "تعليمات التشغيل" ، الصفحة 37.).

قد تبدو آلية المسح والمسح معقدة للغاية. لكنه تمكن من الجمع بين "العالم الإلكتروني" السريع و "العالم الميكانيكي" الأبطأ. على وجه الخصوص ، قم بدمج المطرقة بالحرف كل 11.1 ميكروثانية. يقرأ الكمبيوتر الحرف في هذا العمود من قلب الذاكرة ، ويقارنه بالحرف ، وإذا تطابق ، فإنه يبدأ المطرقة. من المهم هنا أن تتزامن دورة الذاكرة الأساسية مع وقت محاذاة المطرقة ، مما يسمح لك بقراءة الرمز من القلب لكل محاذاة للمطرقة. إذا كنت مهتمًا بكيفية عمل آلية الطباعة ، فهناك مثل هذه الرسوم المتحركة .

أحد الفروق الدقيقة هو أن ضربة المطرقة تستغرق 1.52 مللي ثانية ( "دليل التشغيل"ص 32). وبالتالي ، تحتاج إلى تشغيله ليس عندما يتماشى حقًا مع الحرف ، ولكن 1.52 مللي ثانية قبل هذه النقطة. ↑

3. تبدو بعض عمليات الفحص الصعبة بشأن التشغيل الصحيح للطابعة زائدة عن الحاجة. ولكن بالنسبة لأجهزة كمبيوتر الأعمال ، يمكن أن تكون أخطاء الطباعة كارثية: تخيل أن الأرقام في كشوف المرتبات أو النماذج الضريبية غير صحيحة. لم يكن لدى أجهزة الكمبيوتر العلمية التابعة لشركة IBM عدد كبير من عمليات التحقق من الأخطاء مثل أجهزة الكمبيوتر التجارية ، على افتراض أن العلماء سيلاحظون مشاكل. ↑

4. يخزن IBM 1401 4000 حرف في ذاكرة الفريت الأساسية ، وليس 4096 ، لأنها آلة عشرية (أي رمز عشري ثنائي) بعناوين عشرية. يمكن توسيع الذاكرة حتى 16000 حرف مع وحدة توسيع الذاكرة بحجم غسالة الصحون. لقد كتبت بالفعل عن إصلاح هذا الجهاز. و هنا يمكنك قراءة المزيد حول الذاكرة الأساسية 1401. ↑

5. لا يتم التسجيل في ذاكرة كل ضربة مطرقة بواسطة الكمبيوتر. وبدلاً من ذلك ، يتم توصيل كل مطرقة ماديًا مباشرةً بقلب ذاكرة محدد ؛ 132 أسلاك تربط المغناطيسات الكهربائية بالنوى. عندما يتم تشغيل المطرقة ، يمر الاندفاع من المغناطيس الكهربائي عبر السلك من خلال القلب المقابل ، مما يجعله ممغنطًا (تظهر هذه الأسلاك في صور النوى في المقالة). ↑

6. كان من الصعب تحديد أي إشارة تسببت في حدوث خطأ في الإدخال F بسبب منطق "الأسلاك" لعام 1401. نظرًا لأن الترانزستورات كانت باهظة الثمن في تلك الأيام ، استخدمت IBM عددًا من الحيل لتقليل عددها. إحدى الحيل هي تركيب OR بدلاً من الصمام. تم دمج الإشارات ببساطة ، لذلك إذا كان أحدهما يحتوي على مستوى عالٍ ، فسيتم الحصول على نفس النتيجة للخط المشترك. لذلك ، لم نتمكن فقط من فحص الإشارات المطبقة على الدبوس F - فقد كانت جميعها متصلة. بدلاً من ذلك ، كان عليّ إيقاف تشغيل البطاقات لاختبار كل إشارة على حدة. ↑

7. هناك 12 مصفوفة من الذاكرة في المخزن المؤقت المطبوع ، أي أنها تخزن 12 بت في كل مكان. كما هو الحال في الذاكرة العادية ، يشغل كل حرف BCDIC 6 بتات ، بتة أخرى لتسمية الكلمة (بيانات تعريف تشير إلى مواقع الحقول) وبت تماثل. بالإضافة إلى ذلك ، تم تصميم المصفوفات الأربعة في المخزن المؤقت المطبوع للكشف عن الأخطاء: مصفوفة إشارة تشغيل المطارق ، مصفوفة التحقق من الامتثال (تسجيل المطارق التي يجب أن تعمل) ، مصفوفة إكمال طباعة الخط (PLC ، أعمدة التسجيل بالحروف المطبوعة) ومصفوفة التحقق من الأخطاء (الأعمدة التي تسبب في خطأ). ↑

8. يبدو أن الكتابة على النوى الفريتية تحدث في الاتجاه المعاكس: إشارة عالية في ناقل التثبيط تتوافق مع التسجيل 0. ويرجع ذلك إلى الطريقة التي تعمل بها النوى. لتغيير الحالة المغناطيسية للنواة ، يلزم دفع قوي ؛ والنبضة بنصف الجهد لا تؤثر عليه. يتم ترتيب النوى في شبكة تحتوي على سطري العنوان X و Y ، مما يوفر إشارة لاختيار قلب معين. يتم تكديس العديد من المصفوفات فوق بعضها البعض ، لكل منها بتة واحدة. يتم تطبيق إشارة بنصف الجهد على كل خط ، لذلك ، فقط عند تقاطع الخطوط الضرورية X و Y يوجد تيار كافي لمغنطة القلب إلى الحالة 1. كل مصفوفة لديها ناقل حظر يمر عبر جميع نوى المصفوفة. عند التسجيل 1 ، لا تستقبل الحافلة التيار ، مما يؤدي إلى جذب القلب على العنوان المحدد ، كما هو موضح أعلاه. لكتابة 0 إلى المصفوفة ،يتم تطبيق نصف التيار على الحافلة في الاتجاه المعاكس. ونتيجة لذلك ، لا يتلقى أي من النوى تيارًا كافيًا للتبديل ، ويظل القلب في العنوان المطلوب في الحالة 0. وبالتالي ، نظرًا للتثبيت الصحيح للحافلات ، يمكن كتابة 0 و 1 إلى العناوين المطلوبة. ↑

9. . « » . 98. 1403 . « IBM 1403» , « 1403» « 1403» . . 1403 IEEE Spectrum. IBM 1401 — «IBM 1401: » . ↑