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Simulationssystem Dornier 960 — Do 960 Systembeschreibung

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A German-language promotional brochure and system description for the Dornier 960 (Do 960) hybrid simulation system, covering its CAMAC-based bus architecture, Intel 8080 microprocessor control, and modular analog computing elements. The Do 960 accommodates up to 16 plug-in modules on the Do 960 Bus, each containing integrators, summers, multipliers, digital potentiometers, function generators, limiters, comparators, and electronic switches. Detailed patch-field diagrams and specifications are provided for each computing element type, along with a description of the MONITOR software, BASIC interpreter, and optional logic extension module.

Manufacturer
Dornier
System
Dornier 960
Type
Historical Document
Language
German
Learning track
machine reference
Pages
14
Credit
Dornier System GmbH, Postfach 1360, 7990 Friedrichshafen 1
  • Dornier 960
  • Dornier
  • hybrid simulation system
  • analog-digital computing
  • CAMAC bus architecture
  • computing element specifications

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Simulationssystem Dornier 960 — Do 960 Systembeschreibung

Simulationssystem Dornier 960 Do 960 — Systembeschreibung Inhalt 1. Einleitung 2. Systemaufbau 3. Do 960-Bus 4. Mikroprozessor + Software 5. Bedienung und Betrieb 6. Do 960-Modul 7. Do 960-Rechenelemente 7.1 Integrierer 7.2 Summierer 7.3 Multiplizierer 7.4 Digitalpotentiometer 7.5 Digital einstellbarer Funktionsgeber 7.6 Fest eingestellte Funktionsgeber 7.7 Begrenzer 7.8 Komparator und elektronischer Schalter 7.9 Externe Verbindungsleitungen 8. Logik-Erweiterung DORNIER : Elektronikprodukte Dornier 960 — Simulationssystem Systembeschreibung 1. Einleitung Der DORNIER 960 vereinigt analoge und digitale Rechen- techniken in einem System. Die Funktionen und Zustände der analogen Komponenten werden dabei von einem zen- tralen Prozessor gesteuert bzw. überwacht. Die Bedienung des Systems erfolgt im Normalfall über ein Bedienterminal mit Bildschirm und Tastatur. Darüber hinaus können, je nach Kundenwunsch, weitere Peripheriegeräte angeschlossen sein. Die vorliegende Systembeschreibung soll eine kurzgefaßte Einführung in die Haupteigenschaften und -merkmale des DORNIER 960 geben. Bild 1: Systemübersicht Modul Modul Modul 00 01 02 Koppel- 2. Systemaufbau Bild 1 zeigt eine Übersicht über den Aufbau des Systems. Die analogen Rechenelemente sind in maximal 16 Moduln angeordnet, die ihrerseits über einen Bus (Do 960-Bus) ge- steuert und überwacht werden. Dieser Bus wird von einemCAMAC-System angesteuert, dessen Kernstück ein Mikroprozessor (uP) ist. Analoge Rechenelemente Entsprechend den Eingaben am Bedienterminal oder dem anwendergeschriebenen Programm steuert der Mikropro- zessor über die Koppelkomponenten den Do 960-Bus und damit die analogen Rechenelemente. Modul 15 komponenten | Vv. | U En Bedien- terminal @ sic 2: DORNIER 960-Simulationssystem (— N Bild 2 zeigt eine Ansicht des DORNIER 960-Simulations- systems. DORNIER - Elektronikprodukte Fortsetzung Bild 2 In Bild 2 sind: @ Analogteil mit maximal 16 Moduln, angeordnet in zwei Zeilen zu je acht Moduln @® Bedienterminal @ maximal zwei Gruppen zu je acht Handpotentiometern @ CAMAC-System © Mikroprozessor © maximal viermal acht Integrationskondensatoren. 4 Bild 3: Halb bestückter Do 960 mit Bus-Mutterplatine im unteren Teil 3. Do 960-Bus Körperlich besteht der Do 960-Bus aus zwei miteinander verbundenen Mutterplatinen. Die Mutterplatinen tragen die Stecker zum Anschluß der Do 960-Moduln. Bild 3 zeigt einen halb mit Moduln bestückten Do 960. Im unteren, unbestückten Teil ist eine Bus-Mutterplatine er- erkennbar. @ Der Do 960-Bus führt die folgenden Signale: 16 Schreibdatenleitungen Diese Leitungen besorgen den Datentransfer vom Pro- zessor zu den Do 960-Moduln. 16 Lesedatenleitungen Diese Leitungen besorgen den Datentransfer von den Do 960-Moduln zum Prozessor. 4 Funktionsleitungen Diese Leitungen führen kodiert die im Modul gewünsch- te Funktion. 16 Adressenleitungen für Moduln Diese Leitungen besorgen die Adressierung eines Moduls per Stichleitung. 16 Adressenleitungen für Digitalpotentiometergruppen Diese Leitungen besorgen die Adressierung einer Digitalpotentiometergruppe per Stichleitung. 1 Einschreibestrobe Mit Auftreten des Strobes wird im Modul nach Anlegen der Adresse, der Funktion und evtl. Daten die ge- wünschte Funktion ausgeführt. 1 Strobe-Antwort Dieses Signal quittiert die ausgeführte Funktion. 1 Multiplexer-Reset-Signal Dieses Signal setzt einen evtl. gesetzten Adressie- rungsmultiplexer zurück, falls ein anderer Multiplexer gesetzt wird. 1 Alarm-Signal Dieses Signal zeigt die Übersteuerung eines oder mehrerer Verstärker an. 1 Reset-Signal Dieses Signal setzt alle mit dem Bus verbundenen Moduln in einen definierten Ausgangszustand. 1 Analoge Sammelleitung Diese Leitung führt die Ausgangsspannung des momentan adressierten Rechenelements. Der Do 960-Bus wird von zwei CAMAC-Moduln versorgt: ein Modul „Digitale Ausgänge Do 200-2711” zur Ansteu- erung der 32 Adressenstichleitungen und ein Modul „Uni- verselle Ein/Ausgabe” zur Versorgung der restlichen Bus- signale. 4. Mikroprozessor und Software Auf Platz 23 bis 25 des CAMAC-Rahmens befindet sich der Controller zur Ansteuerung aller CAMAC-Moduln dieses Rahmens. Kern des Controllers ist ein INTEL 8080-Mikroprozessor, der im Normalfall folgenden Speicherausbau aufweist: 18K RAM 12 K PROM Im PROM-Speicher befinden sich das Basis-Betriebs- system SAS (Stand Alone System) und der BASIC-Inter- preter. Der Speicherumfang wird durch einen weiteren CAMAC- PROM-Modul mit maximal 64 K Byte PROM erweitert. Dieser PROM-Modul enthält alle weiteren Programmpa- kete, wie die Bibliothek, das Monitor-Programm zur Be- dienung des Do 960-Systems, den 8080-Assembler (der damit auf dem System selbst läuft), den 8080-Editor zum Erstellen eigener Assemblerprogramme und evtl. vom Be- nutzer selbst in PROMs gebrannte Programme. Der BASIC-Interpreter umfaßt den normalen BASIC- Befehlsvorrat, ergänzt um logische und CAMAC-Funk- tionen. Die Ausführung von Programmen geschieht zum Teil in Overlay-Technik. Ein im PROM-Modul gespeichertes Pro- gramm wird aufgerufen, in den Arbeitsspeicher geladen und ausgeführt, ohne daß dem Benutzer dieser Ablauf augenscheinlich wird. Zum Lieferumfang des Do 960 gehört der MONITOR, ein ebenfalls PROM-residentes Programm zur Bedienung des Systems. DORNIER - Elektronikprodukte Bild 4: Bedienterminal Adressen- und Digitalvoltmeter- anzeige 5. Bedienung und Betrieb Jede Funktion innerhalb des CAMAC-Rahmens und damit Zur einfacheren Bedienung existiert das MONITOR-Pro- (über die Koppelmoduln) auch in den Do 960-Moduln kann gramm, das im Dialogverkehr über das Terminal (Bild 4) in BASIC- oder in Assembler-Programmen ausgeführt das Auslösen von Standardfunktionen erlaubt. werden. 6 9 Bild 5: MONITOR-Struktur Anfangsverteiler Bild 5 zeigt die Struktur des MONITOR-Programms. Benutzer- programm Nach Start des MONITORS erwartet der Anfangsverteiler die Eingabe eines Zeichens über die Bedientastatur. Je nach Eingabe (falls gültig) wird ein Unterprogramm zur Ausführung der gewünschten Funktion angesprungen. Nach Ausführung erfolgt der Rücksprung in den Anfangs- verteiler. An das Monitor-Programm kann auch ein vom Benutzer selbst geschriebenes Programm angehängt werden. Somit werden der Komfort des MONITORS und die speziellen Belange des Benutzers kombiniert. Gültige Eingaben in den Anfangsverteiler sind: Eingabe Wirkung _ A alle Integrierer nehmen die Betriebsart ABan R alle Integrierer nehmen die Betriebsart DRan H alle Integrierer nehmen die Betriebsart HTan U Einstellung einer gemeinsamen Zeitkon- stanten für alle Integrierer CTRLA Adressierung von Rechenelementen CTRLB Betriebsartensteuerung (einzeln) CTRLD Gruppenweises Auslesen von Rechen- elementen (DUMP) CTRLF Einstellung von Funktionsgebern CTRLL Einstellung von Begrenzern (Limitern) CTRLP Einstellung von Potentiometern CTRLT Zeitkonstanten-Steuerung (einzeln) CTRL U Einsprung in Benutzer-Programm (ab Zeilennr. 5000) CTRLR Repetierendes Rechnen x Abgleich Cc Umschaltung Bussteuerung/Extern- steuerung | Alarmmaske setzen ESC Aussprung aus dem MONITOR Die Angabe CTRL X bedeutet, daß zuerst die Taste CTRL gedrückt und niedergehalten und danach die Taste X be- tätigt wird. Das mit CTRL A aufgerufene Adressierungsunterpro- gramm bedient auch die im rechten Teil des Bedientermi- nals befindliche Adressen- und Digitalvoltmeter-Anzeige. Die eingegebene Adresse wird dort (falls gültig) angezeigt wie auch die Ausgangsspannung des adressierten Re- chenelements. Die Anzeige bleibt erhalten bis ein anderes Rechenelement adressiert wird. @ DORNIER - Elektronikprodukte Bild 6: Do 960-Modul (ohne Abdeckblech) Prozess- stecker Bus- stecker 4 8 a “4 “i bea Veit . ey, Digital- Potgruppe ) 6. Do 960-Modul Der Do 960-Modul (Bild 6) dient der Aufnahme der Rechen- elemente. Gleichzeitig stellt er das Bindeglied zwischen diesen Rechenelementen und dem Do 960-Bus dar. Der Modul trägt an der Rückseite zwei Stecker. Der untere dient dem Anschluß des Do 960-Bus. Über den oberen, in Bild 6 als Prozeßstecker bezeichnet, erfolgt der Anschluß von Komponenten, die sich nicht im Modul befinden, wie Handpotentiometer, digital einstellbare Funktionsgeber, Integrationskondensatoren usw.. Im hinteren Teil kann der Modul eine Platine mit 5 Digital- potentiometern aufnehmen, die wiederum zwei eigene Stecker an der Rückseite trägt. 8 Ein Modul kann maximal mit folgenden Komponenten be- stückt werden: 2 Integrierer (auch als offene Verstärker verwendbar) 2 Summierer 2 Multiplizierer/Dividierer oder 2 feste Funktionsgeber 1 Komparator 1 elektronischer Schalter 1 digital einstellbarer Begrenzer 5 Digitalpotentiometer 2 frei programmierbare Widerstandsnetzwerke (1,1, 10, 10, SP) & Darüber hinaus enthält ein Modul folgende Anschlüsse: 1 Handpotentiometer (ungeerdet) 1 digital einstellbarer Funktionsgeber 6 externe Verbindungsleitungen (davon 3 adressierbar) Jeder Modul enthalt einen 16-kanaligen Multiplexer, Uber den folgende Komponenten angewählt werden können: Integrierer Summierer Potentiometer Multiplizierer Funktionsgeber externe Verbindungsleitungen — olo-nwmonm 7. Do 960-Rechenelemente 7.1 Integrierer Der Integrierer ist nur als Integrierer oder als offener Ver- stärker verwendbar. In der letzten Betriebsart existiert ‚allerdings die Möglichkeit, über eine externe Rückführung am Steckbrett den Integrierer als Summierer zu betreiben. Der Integrierer besitzt drei Eingänge (1, 1, 10) und einen am Steckbrett verfügbaren Summenpunkt, über den mittels der frei programmierbaren Widerstandsnetzwerke (1, 1, 10, 10) die Zahl der Eingänge erhöht werden kann. Die Steuerung aller drei Hauptbetriebsarten erfolgt elektro- nisch, im Normalfall über den Do 960-Bus. Bei Bedarf kann die Steuerung per Befehl vom Bus abgetrennt werden und über externe Eingänge am Steckbrett erfolgen. Die Steue- rung sowohl vom Bus als auch über die externen Eingänge erfolgt getrennt für jeden Integrierer. Ein Integrierer ist mit vier Integrationskondensatoren aus- gerüstet. Zusammen mit den zwei verschiedenen Ein- gangswiderständen ergeben sich hieraus fünf verschie- dene Zeitkonstanten. Die Auswahl der Integrationskondensatoren erfolgt nur über den Bus getrennt für jeden Integrierer. Steckfeldanschlüsse: Weitere Spezifikationen: Integrationskondensatoren 10 uF,1uF 0,1 uF, 0,01 uF justierbar Werksabgleich 0,03% für 10 uF und 1 uF; 0,05% für 0,1 «F und 0,01 uF Drift in HT (10 uF) < 30 uV/sec Drift in DR (1er-Eingang geerdet, 10 uF)< 50 uV/sec Schaltzeit der Betriebsartenschalter — 1us 7.2 Summierer Die Summierer können ohne oder mit zwei verschiedenen Rückführungen betrieben werden. Die diesbezügliche Auswahl erfolgt über Kurzschlußstecker am Steckbrett. Schaltung: DORNIER : Elektronikprodukte Steckfeldanschlüsse: Weitere Spezifikationen: Gleichlauf der Widerstände Großsignalbandbreite (10 K/10 K) 0,01 % typ > 200 kHz 7.3 Multiplizierer/Dividierer Jeder Multiplizierer enthält alle zum Betrieb erforderlichen Verstärker. Zwei Typen sind verfügbar: Standard-Multiplizierer (0,5% FS Fehler) und hochgenauer Multiplizierer (0,05% FS Fehler). Schaltung: 10 7.4 Digitalpotentiometer Die Digitalpotentiometer sind Digital/Analogwandler mit frei verfügbarem Referenzspannungseingang und einer Auflösung von 14 Bit. Ihr Einstellbereich beträgt — 1.0000 bis + 1.0000 — 1 LSB. Die Einstellung erfolgt über den Do 960-Bus. Jeweils fünf Potentiometer sind zu einer Baugruppe (Pla- tine) zusammengefaßt, die im Modul montiert ist. Steckfeldanschlüsse: Weitere Spezifikationen: Einstellfehler 0,02% typ Großsignalbandbreite > 100 kHz Einstellzeit 1 us 7.5 Digital einstellbarer Funktionsgeber (DCFG) Der DCFG ist eine CAMAC-Komponente und findet dem- gemäß im CAMAC-Rahmen Platz. Er erlaubt die Nachbil- dung beliebiger Funktionen einer Variablen, auch nicht- stetiger Funktionen mit unendlicher Steigung. Schaltung: | RAM-Speicher 1K x 12 Bit Wie nachzubildende Funktion wird über den CAMAC- Datenweg in den RAM-Speicher des DCFG geladen. Die Eingangsspannung X, über den ADC digitalisiert, ist die RAM-Adressinformation. Der Inhalt der adressierten RAM- Zelle wird über den DAC am Ausgang wieder in einen Analogwert gewandelt. Das Laden des RAM-Speichers übernimmt das Monitor- Programm durch lineare Interpolation zwischen eingege- benen Stützstellen oder ein Anwenderprogramm. Steckfeldanschlüsse: : x y Eingang | O—[F >—O |Ausgang Weitere Spezifikationen: Anzahl der Stützstellen 1023 Auflösung in X-Richtung 10Bit(£ca.20mV) Auflösung in Y-Richtung 12Bit(2ca. 5mV) ax. Steigung oo 7.6 Fest eingestellte Funktionsgeber (FDFG) Die fest eingestellten Funktionsgeber können anstelle der Multiplizierer eingesetzt werden. Folgende Typen sind verfügbar: X? für positive Eingangsspannung Xx? für negative Eingangsspannung log X für positive Eingangsspannung log X für negative Eingangsspannung belegt jeweils einen Multipliziererplatz Dual-sin/cos-Funktionsgeber (-7 bis +) (belegt zwei Multi- pliziererplatze) Bei Belegung der Multipliziererplatze mit einem Dual-sin/ cos-Funktionsgeber wird die Steckbrettbeschriftung durch eine Aufklebefolie modifiziert. 7.7 Begrenzer Die Begrenzer dienen der Begrenzung der Ausgangs- spannung eines Verstärkers, indem sie in dessen Rück- führkreis geschaltet werden. Sowohl der obere als auch der untere Anschlag sind im vollen Bereich von — 1 bis + 1 (— 1 LSB) über den Do 960- Bus einstellbar: Der obere Anschlag muß lediglich auf einen höheren (,,po- sitiveren“) Wert eingestellt werden als der untere. Steckfeldanschlüsse: Weitere Spezifikationen: Auflösung der Anschläge Reststeigung 12 Bit (4 ca.5mV) <5mV/V typ. 7.8 Komparator und elektronischer Schalter Jeder Komparator ist mit einem elektronischen Schalter gekoppelt. Ohne weitere Steckfeldverbindungen folgt der Schalter den Zuständen des Komparators. Uber einen eigenen Steuereingang kann der Schalter auch für sich be- trieben werden. Der Schalter besitzt einen Stromausgang und muß somit mit dem Summenpunkt eines Verstärkers verbunden werden. 11 DORNER : Elektronikprodukte Vereinfachte Anordnung: Komparator Steckfeldanschlüsse: Weitere Spezifikationen: Empfindlichkeit des Komparators < 3mV Hysterese einstellbar Schaltzeit (Komparator + Schalter) < 2us 7.9 Externe Verbindungsleitungen Am Fuß eines jeden Modulsegments befinden sich sechs externe Verbindungsleitungen, die abgeschirmt an der Rückseite des Rechners wieder zur Verfügung stehen. Diese Leitungen werden normalerweise zum Anschluß ex- terner Geräte verwendet. Drei der Leitungen (TO bis T2) sind adressierbar. 12 T0 To=1 Tz2 OO & 8. Logik-Erweiterung Neben den rein analogen Komponenten finden auch logi- sche Komponenten im Do 960 Platz. Diese Logikelemente befinden sich in einem speziellen Logik-Modul, der anstelle eines analogen Moduls eingesetzt werden kann. Für jeden Logik-Modul verringert sich somit die Zahl der maximal möglichen Analogmoduln um Eins. Ein Logik-Modul enthält die folgenden Komponenten: 1 Taktgeber 10 AND/NAND-Gatter 6 Flipflops 2 4-Bit-Zähler 2 Monoflops Die Ausgänge der Logikelemente können zur Herstellung eines „WIRED AND” direkt miteinander verbunden werden. Zähler und Monoflops werden vom Do 960-Bus vorgesetzt, wie auch im Start/Stop des Taktgebers vom Bus erfolgt. | DORNIER Dornier System GmbH Postfach 1360 7990 Friedrichshafen 1 VC80081000 Tel. 07545/81 - Telex 073210-0