链接到第2部分在本出版物中，我们讨论了Apollo任务计算机板-AGC（Apollo指导计算机）的体系结构，硬件结构和系统软件的基础。 对于那些想详细研究该主题的人，我建议本书[
1 ]和其他材料，在本文结尾处提供了指向这些书的链接。
阿波罗导航电脑
在Apollo程序中，这台计算机在两个航天器中使用：在命令模块中和在月球模块中。 在两种情况下，都将其安装在带有循环水-乙二醇混合物的“冷板”上进行冷却。
带有冷却剂管的水块一个有趣的事实：由于有较早的设计，Apollo程序中使用的计算机的全名是AGC-4。 它的前身AGC-3建立在铁氧体晶体管单元上。
导航系统框图使用的缩写：
AOT-对准光学望远镜
LR-着陆雷达
RR-交会雷达
CDU-耦合数据单元
DSKY-（AGC）显示和键盘
LGC-LM制导计算机（或AGC）
PTA-脉冲扭矩组件
IMU-惯性测量单元
PSA-动力伺服总成
OSS-光学子系统
ISS-惯性子系统
RS-雷达子系统
技术指标
规格书
字长：16位（14位+符号+奇偶校验）
内存：ROM（绳芯）36K字； RAM（核心）2K字
内存访问周期（ROM和RAM）-11.72μs
I / O设备：DSKY（船上有两个设备）
速度：加法时间-20μs
时钟频率：2.048 MHz
技术：双极RTL，平面外壳
尺寸：AGC-24英寸x 12.5英寸x 6英寸（HWD）（61厘米x 32厘米x 15厘米）; DSKY-8英寸x 8英寸x 7英寸（HWD）（20厘米x 20厘米x 18厘米）
重量：AGC-70磅（32公斤）; DSKY-17.5磅（8公斤）
电源电压28 V
功耗：工作模式：70 W @ 28VDC； 待机15.0瓦
制造的设备数量：AGC：75； DSKY：138
费用：未知。 2009年，DSKY以50,788美元的价格被拍卖。
电脑完全密封，没有任何需要维护的部件。 但是尽管如此，工程师仍担心新的数字微电路可能会在空间上失效，因此早期版本提供了更换模块的可能性。 在随后的版本中，当每个人都确信计算机的可靠性时，对可维护性的要求从工作说明中排除了。
技术文档中的图AGC
AGC开放AGC外壳由两半组成，并装有模块。 两半体具有将电路彼此连接的连接器。 外壳右半部分的照片中没有RAM模块。 它们将在下面讨论。
电路基础
该计算机完全基于包含两个NOR-3元件（报警型OR-NOT）的微电路，并使用电阻晶体管技术制成。 电路图如上图所示。 这种元件的工作原理很简单：如果引脚5连接到0，引脚10连接到功率加，那么如果输入2-4处为零，则晶体管1-3（从左到右计数）将闭合，输出1将被闭合。日志。 1以来 它被一个电阻吸引到正。 如果施加了至少一个输入1，则相应的晶体管将打开，并将输出1拉为零。
不难看出，当连接这些元素的两个或多个输出时，将生成AND函数。 在这种情况下，仅将电源（端子10）连接到一个元件就足够了。 但是有时电源会连接到所有通过输出连接的元件，这可以使您获得更大的输出负载能力。
带有未连接电源的元件在图中带有阴影的一端（见图）。
计算机的第一个版本包含4100个微电路，每个中包含一个OR-NOT，在飞行中使用的第二个版本中，包含2800个微电路，其中两个元素为OR-NOT。
记忆
AGC存储器由2K个字的RAM和36K个字的ROM组成。 仅12位分配给地址字段，这允许对4Kwords进行寻址，并将存储器划分为存储体。 为了切换存储体，使用了一个特殊的4位寄存器，该寄存器产生一个16位地址，允许对64Kwords进行寻址。
存储器组将在系统软件部分中更详细地讨论。
只读存储器
计算机的ROM是使用绳索存储技术制成的（请参见下图）。
绳索存储模块的外观：
下图说明了“绳索记忆”的工作原理：
不幸的是，Core Rope Memory模块的文档没有保留，但是发烧友设法弄清了接口，将模块连接到计算机并读取了内容，然后在模拟器上运行了。
AGC ROM的总容量为16位的36.864字。 AGC具有6个ROM块，每个ROM块为6公斤（约12 kb）。 每个内核最多（不通过）192条编码数据的导线 每个内核编码192位。
每个ROM单元的固件用时8周，花费15,000美元。 所有这些都是手动完成的。
内存
AGC RAM的容量为2048个16位字。 像当时的大多数计算机一样，计算机RAM是在磁芯上制成的。
计算机中安装了RAM模块。可以看出，RAM模块占用了两个普通逻辑模块的宽度。 RAM由“平面”组成，每个平面对应于数据字中的一个位，共16个平面。每个平面代表一个64x32环的网格，总共2048个环。 四个导体穿过每个环：X和Y坐标线，读取线和禁止线。 X线和Y线分别垂直和水平地延伸，读取线沿对角线方向穿过同一平面的所有环，并且禁止写入的线也垂直穿过平面的所有环。
另外，飞机被称为“垫子”（mat）。 下图显示了一个尺寸为64x32环的平面。
阅读线布局
分区RAM模块
RAM模块。 X射线
打开RAM模块
RAM模块组装DSKY
DSKY代表显示和键盘单元，即显示和键盘模块，旨在使AGC与工作人员互动。
DSKY拆解本质上，DSKY只是AGC的简单终端。 它是建立在继电器上的，该继电器用于切换发光指示器的各部分，并由晶体管以250VAC电压和800 Hz频率供电。 在DSKY的更高版本中，机电继电器被晶闸管所取代，因为它们在信息显示方面带来了很大的延迟。
DSKY框图
DSKY功能图
该图显示了显示器的连接图。 使用带有两个绕组的极化继电器，记住其状态。 施加在一个绕组上的脉冲打开指示器，而在另一个绕组上关闭。 继电器绕组包含在矩阵中。
AGC向输出通道010提供一个15位编号（八通道编号）。 位12-15被馈送到具有包括矩阵行的12个输出的解码器。
该装置还具有单独的指示器，用于显示PROG，TRACKER，GIMBAL LOCK和NO ATT信号以及其他信号。
使用键盘输入信息。 每个按钮均以115VAC的电压，400 Hz的频率点亮。 当按下每个键（PRO除外）时，将生成5位代码。 代码被发送到计算机端口，并生成一个中断，通过该中断读取代码。 释放按钮时，会产生特殊的复位信号。 再按一次STBY键可使计算机进入待机模式，然后再次进入操作模式。
键盘有10个数字键和9个其他键：VERB，NOUN，CLR，PRO，KEY REL，ENTR，RESET，+和-。
这些按钮包含开关触点，这些开关触点的接通方式可以避免同时生成两个代码（请参见下图）。 键码进入AGC输入端口。
+ 28V的电压连接到按钮电路。 如下连接到计算机：
入口过滤器可保护系统免受接触反弹和意外干扰的影响。
DSKY后视图在DSKY中输入命令的标准过程是以下顺序：VERB-DIGIT-DIGIT，NOUN-DIGIT-DIGIT和ENTR。 这反映了用户与AGC进行交互的意识形态：输入了动词（VERB），要执行的动作编号，以及名词（NOUN），也由该编号编码，表示动作所针对的对象。 动词和名词代码列表包含在宇航员的指令中。
按下键盘上的VERB按钮可清除VERB指示灯。 然后，宇航员引入两个数字，这两个数字被解释为动词的数字，然后用名词（NOUN）完成相同的操作。 在按下ENTR按钮之前，可以通过重复输入NOUN或VERB来更正代码。 按下ENTR后，VERB和NOUN指示灯上的数字每1.5秒闪烁一次，这意味着操作员必须输入取决于操作的数据。 之后，操作开始。
DSKY内部数据可以八进制和十进制输入。 计算机认为，如果未输入“ +”或“-”符号，则数据将采用八进制形式。 如果输入八进制数字时按8或9按钮，则OPR ERR指示灯闪烁。 如果按下“ +”或“-”键，则显示屏上将出现相应的符号，表示计算机已准备好接收十进制数字。 如果操作员输入有误，可以按CLR键并重复输入。 按ENTR完成输入。 要重置OPR ERR信号并返回输入模式，请使用RSET按钮。
RSET按钮用于使所有警告信号静音：TEMP，GIMBAL LOCK，PROG，RESTART和TRACKER。 为了找出警告信号是短期的还是引起警告信号的错误，这很有用。
DSKY内部解码器包含四个继电器线路驱动器和一个二极管阵列，以及用于继电器矩阵各行的激励键。 位12-15选择中继矩阵的行之一。
中继矩阵解码器让我们考虑一下如何打开第1行，代码0001对应于它，它通过DSKY机壳以及CE225线路-CE228上的A25接口和J9连接器提供。 信号被反相，即 CE226-CE228接受日志值。 1，并且CE225是日志。 0。输入端的逻辑1闭合晶体管Q1，晶体管Q2也闭合，晶体管Q3断开。 因此，对于CE226-CE228的X线输出和CE225的Y线输出，状态将为对数。 1.二极管矩阵的8个输入连接到晶体管开关的正向和反向输出（图中的输出X和Y）。 在我们的情况下，模块D2，D3和D4的二极管CR53以及模块D5的二极管CR63必须朝相反的方向偏置。 如果这些二极管关闭，则CKT004块会导通，激励第1行，同时电压+ 28V穿过电路Q1（CKT011），R8，CR44，R9（CKT004）并打开晶体管Q4，Q5（CKT004）。 当晶体管打开时，它们将继电器的第一行连接到零，这意味着已选择该行。
二极管阵列（D2-D5模块中的CR54）中的二极管底行用于检测对数的存在。 在通道10的位12-15中为0。如果存在至少一个零，则至少一个二极管断开，并将0VDC电压提供给行提取驱动器的电压源。 如果所有四个位均为0，则所有四个二极管均闭合，并且+ 28VDC电压施加至电源驱动器的输入。 晶体管Q2打开，晶体管Q3关闭。 晶体管Q1闭合，驱动器输出开路，并且没有电压提供给线路驱动器。
DSKY底视图为了控制状态和错误指示器，使用了指示器驱动器模块中的继电器矩阵（图）。 除继电器外，它还包含6个相同的晶体管驱动器（D1-D6）。
DSKY指示器驱动程序模块中继矩阵如下图所示：
中继矩阵每个继电器驱动器从通道10的位1-11接收。考虑位11（模块D6中的电路006）。 如果通道10的位1设置为log。 如图1所示，它与A25接口电路反向，与CE224电路中的连接器J9反向。 这打开晶体管Q8，其关闭晶体管Q9。 继电器列的端子10处有28V的电压，显示屏上包括符号“ +”和“-”。 该行由二极管矩阵选择。 通过选择行和列，计算机可以切换矩阵中的每个继电器。
矩阵继电器控制DSKY指示器。 第12行控制状态指示器和警报。
中继矩阵代码上表显示了通道10的内容与相应继电器控制的指示符之间的对应关系。 五个继电器控制一位数字。 位6-10用于控制第一位，位1-5用于控制第二位，位11用于控制符号（“ +”或“-”）。 下表中给出了数字代码：
密码记录 1对应一个接通继电器。
上表显示了代码和指示数字的对应关系。
继电器的指示器连接图如下图所示。
指标中继矩阵图状态和警报电路由驱动器和无极性继电器组成。
状态和报警电路例如，当ISS WARNING信号在日志中时。 0，它打开晶体管Q13并向继电器K21提供+ 28V。 继电器K21打开，并将输入信号ALARM COMMON作为ISS WARNING信号传递到显示器和PGNCS部分。
用于计算机和车载系统的DSKY电缆DSKY由计算机的28V和14V DC供电，并使用800 Hz的同步信号，该信号用于产生频率为400 Hz的250VAC电压以为显示器供电。
DSKY电源图电源包括三个由变压器隔离的推挽晶体管级。 电压约为14V且频率为800 Hz的矩形信号被馈送到输入。 电压水平可以通过航天器的面板进行控制，并用于调整指示器的亮度。 变压器T1和T2增加电压，在输出处有一个饱和L2的扼流圈。 需要使用电感器来稳定指示器上的电压。 指示器是电容性负载，容量的值取决于指示器上的数量。 负载的变化会引起反馈电路中电压的变化，该电压会通过桥式整流器馈送到控制绕组L2。 如果打开更多的指示器，则控制绕组上的电压会增加，磁芯开始变得饱和，如果打开的指示器的数量减少，则控制绕组上的电压会下降，磁芯将不再饱和，因此输出电压将保持恒定。
DSKY的早期版本。 此选项尚未在飞行中使用。文献和参考资料：
1.
阿波罗制导计算机：体系结构和操作。 Frank O'Brien，施普林格实践丛书，2010年
2.
AGC的
概念3.
http://www.righto.com/博客，其中包含有关AGC的大量文章
4.
https://hackaday.com/2016/09/02/decoding-rediscovered-rope-memory-from-the-apollo-guidance-computer/-从Apollo指导计算机解码重新发现的绳索内存
5.
https://hackaday.com/2016/07/05/don-eyles-walks-us-through-the-lunar-module-source-code/-Don Eyles带领我们通过月球模块源代码
6.
https://github.com/chrislgarry/Apollo-11-带有软件源代码的存储库
7.
https://github.com/shirriff/rope-simulator-具有ROM模拟器电路的存储库。
8.
https://dodlithr.blogspot.com/search/label/Apollo%20Systems-有关AGC和DSKY的大量材料。
9.
http://www.ibiblio.org/apollo/-在线AGC模拟器。
10.
https://github.com/virtualagc-具有许多有用信息的存储库，包括AGC的Verlog版本，AGC复制电路和板以及原始AGC和DSKY模式（在存储库
https://github.com/virtualagc中/ virtualagc ）