GD80 grafikus számítógéprendszer

• nyomtatott áramköri kártyák tervezése
• alkatrészek tervezése
• gyártási műszaki rajzok készítése
• szerszámgépvezérlő adatok elkészítése
• folyamatirányítás
• forgalomirányítás
• szimulációs feladatok stb.

Hazai helyek?

• MTA SZTAKI
• BME
• Csepel Művek Szerszámgépgyár
• Telefongyár
• Légiforgalmi Igazgatóság (LRI)

Külföldi helyek::

• Románia:  Dacia gyár, Pitesti
• NDK:
  • TU, Drezda
  • Umformtechnik, Erfurt
  • Carl Zeiss, Jena
  • Karl Marx Stadt

SZTAKI múzeuma

Felépítés

Központi-egység rendszer

A GD80 grafikus rendszer lényegében önálló, bitszelet technikával készült, mikroprogramozott vezérlő processzorok rendszere, amelyek mindegyike saját belső tárakkal is rendelkezett (lásd a képet fent):

A rendszer gerince két, – az U1 univerzális és az U2 speciális célú – sínrendszer képezte,  mindkettő 18 címbit és16 adatbit szélességű volt

• Képfeldolgozó processzor (DPU) és
• Megjelenítő-vezérlő processzor (DCU), mindkettő felépítése azonos volt:
  • szóhossz 16 bit
  • vezérlőtár: 512×48 bit PROM; bővíthető legfeljebb 4096×48 bitere (PROM és/vagy RAM); ciklusidő 200 ns

• • közvetlenül a DPU-hoz csatlakozó tárbővítő merevlemez (IZOT1370 / CM 5400), :
    • 10 MB tárkapacitás
    • 12 / 24 szektor
    • DMA vezérlés az U1 sínhez
• Grafikus transzformációs processzor (TPU)
  • szóhossz 48 bit
  • vezérlőtár: 512×48 bit PROM; bővíthető legfeljebb 4096×48 bitere (PROM és/vagy RAM)
  • ciklusidő 200 ns
  • átmeneti gyorstár (cache) 256×48 bit
• Grafikus periféria-vezérlő(GPC)
  • szóhossz 8 bit
  • saját tár 16 KB ROM + 16 KB RAM
  • DMA adatátvitel
  • valóidejű óra
  • IT és GPIB sín vezérlés
  • közvetlen csatlakozás az U1 sínhez
• Interfész külső (host) számítógép csatlakozásához (HIF)
  • sínszélesség 8 bit
  • saját tár 16 KB ROM + 16 KB RAM
  • DMA adatátvitel
  • Valóidejű óra
  • saját fejlesztésű COBUS sín vezérlés
  • közvetlen csatlakozás az U1 sínhez
• Központi főtár (CM)
  • kettős hozzáférés (U1 és U2 sínen)
  • 16 KB – 256 KB RAM
  • adatátviteli idő 300 ns
  • ciklusidő 400 ns

Periféria

• Tárbővítő kártya (cartridge)
  • 16 KB RAM+ 40 KB ROM
• Kettős hajlékonylemez (EC 5007)
  • 2× 256 kB tárkapacitás
  • IBM 3740-kompatibilis szektor szerkezet
  • DMA vezérlés a GPC-hez
• Mátrixnyomtató (DZN180)
  • 7×9 pontos karakterek
• Mágnesszalag (EC 5017)
  • 9 adatsáv
  • DMA vezérlés a GPC-hez az IT sínen
• Tablet (A3)
  • 2×12 bites koordináták
• Alfanumerikus billentyűzet
  • 128 ASCII karakter, 4 kurzorvezérlő és 16 funkció–billentyű, 4 kapcsoló
  • 16 karakteres LED kijelző
• 32 gombos funkció-billentyűzet
• Görgetőgolyó
  • 2×12 bites koordináták
• Botkormány
  • 2×12 bites koordináták
• Fénytoll
• Vezérlő  potméterek
  • 16×8 bites adatok
• Rajzológép (A3)
  • beépített interpolátor a vektoros rajzokhoz

Működés

A központi processzoron (DPU) általában a KFKI TPA-70/25 utasításkészlete fut.ott, és kettős funkciója volt: egyrészt hagyományos számítógépként működött,  másrészt kiszámította a megjelenítendő kép koordinátáit; az ehhez szükséges transzformációs műveleteket  a vele közvetlen kapcsolatban levő, nagy sebességű transzformációs processzor (TPU) végezte. A képkoordináták a főtárban (CM) tárolódtak, de szükség esetén rendelkezésre állt a DPU-hoz közvetlenül kapcsolódó tárbővítő merevlemezen is.

A képet a megjelenítő-vezérlő processzor (DCU) jelenítette meg a képernyőm, a generátor programok segítségével, az erősítőkön keresztül. Ehhez a képkoordinátákat a főtárból (CM) nyerte, az U2 sínen keresztül; de ez a processzor fogadta az interaktív beavatkozásokat is, részben a közvetlenül hozzá csatlakozó fénytollról, részben a grafikus periféria kezelő (GPC) processzorról, amelyik az adatokat a grafikus külső eszközökről (tablet, billentyűzetek, botkormány, görgetőgolyó) a  GPIB sínen keresztül olvasta le.

A GPC kezelte a hagyományos háttértárakat is (tárbővítő kártya, hajlékonylemez, nyomtató, mágnesszalag); az adatforgalmat az U1 sínen keresztül bonyolította le, az oda csatlakozó processzorok (DPU, DCU) vezérlése szerint.

Az esetleges  külső (host) számítógéppel a DPU tartott kapcsolatot, a HIF interfészhez csatlakozó COBUS sínrendszeren keresztül.

Programkészlet

Operációs rendszer: DOST (a TPA 70/25 oprendszere)

A TPA 70/25-re a KFKI-ban kifejlesztett alkalmazási programok

Történeti érdekességek

A rendszert több szabadalom védte, a maga korában világszínvonalú új működési megoldást tartalmazott,

A gyártást a 80-as évek végére vette át a Híradástechnika Szövetkezet; az ott készült gépeket külső cég, a Comproject Kft. élesztette; a  rendszertervezés és az alkalmazási programok fejlesztése, a marketing és projektvezetés továbbra is a SZTAKI-ban zajlott.

Moduláris felépítése révén különböző, az adott feladathoz optimálisan illeszkedő konfigurációkat lehetett kiépíteni. A legnagyobb rendszer az 1984-ben átadott DARTS Légiforgalom-irányítási szimulátor volt. Az összesen 9, különböző GD80 konfigurációból álló rendszer elemei a COBUS lokális hálózatba kötve működtek (az ábrán a GD80-BT a Basic Terminált. a GD80-DP a Data Processing konfigurációt, a GD80-KC pedig a hét AlfaTerminál Koncentrátor konfigurációt jelenti):

A szimulátorban a repülők reptetési algoritmusait is mikrokódban programozták Ez a rendszer tíz évig szolgálta a magyar irányítók képzését; további öt évig az osztrák légiforgalom-irányító növendékek is ezen a rendszeren tanultak és gyakoroltak.

A szimulált gyakorlatokat a központi GD80 gépen egy interaktív felületen lehetett megtervezni, előkészíteni és végrehajtani. Az oktatás körébe egyaránt beletartozott a közel-körzeti (le- és felszálló gépek), valamint az átrepülő forgalom irányítása is. Az irányítók a nagy kerek képernyő élethűen láthatták a háttérben működő számítógépen reptetett repülők radarképét. A repülőgépek mozgatásánál a szimulátor-számítógép, a járat ütemezett adatai mellett, a gyakorlatban érintett összes géptípus repülési paramétereit és az időjárási adatokat is figyelembe tudta venni.

A hallgatók rádiórendszeren keresztül beszéltek a pilóták szerepét játszó oktatókkal, ők pedig alfanumerikus terminálokon keresztül tudtak beavatkozni a repülőgépek mozgásába.

Források

GD80_tömör.pdf

GD80_teljes.pdf (angol)

Kovács József (a fejlesztő csapat munkatársa az MTA SZTAKI-ban) szóbeli közlései