Indbygget styrecomputer "Apollo"

Apollo indbyggede kontrolcomputer ( A pollo Guidance C omputer , AGC ) udførte beregninger og kontrollerede bevægelser, navigation og styrede kommando- og månemodulerne under flyvninger under Apollo-programmet .

AGC'en blev udviklet til Apollo-programmet i begyndelsen af ​​1960'erne på MIT 's Instrumentation Laboratory . Et karakteristisk træk ved computerens design var brugen af ​​mikrokredsløb , som blev gjort for første gang.

Under hver flyvning til Månen under Apollo-programmet (med undtagelse af Apollo 8 , som ikke indeholdt et månemodul), var en AGC til stede ombord på kommando- og månemodulerne. Kommandomodulet AGC var det vigtigste computerværktøj til navigations- og kontrolsystemet, og månemodulet AGC arbejdede med sit eget kommando-, navigations- og kontrolsystem, kaldet PGNCS ( Primary Guidance , Navigation and Control System ) .

Under flyvningen til Månen blev der også brugt to ekstra computere:

Udvikling

AGC blev ledet af Charles Stark Draper , og den øverste hardwaredesigner var Eldon Hall. De indledende undersøgelser blev udført af Laning the Younger, Albert Hopkins, Ramon Alonso og Hugh Blair-Smith. Serieproduktion blev udført af Raytheon , og dets repræsentant, Herb Theler, var inkluderet i udviklingsteamet.

Mikrokredsløb fremstillet af halvlederfirmaet Fairchild arbejdede på modstand-transistor-logik (brugen af ​​kun én type under udviklingen af ​​mikrokredsløb gjorde det muligt at undgå en række problemer, der blev stødt på under udviklingen af ​​en anden indbygget computer designet til Minuteman II -raketten, i hvis udformning dioder blev brugt - transistorlogik og diode- diodelogik ) og var indesluttet i fladpakkekasser (en fladtrykt forgyldt kasse med båndledninger). Mikrokredsløbene blev forbundet ved ledningsindpakning efterfulgt af epoxystøbning . Alle komponenter, der anvendes i enheden, har gennemgået gentagne strenge tests. Op til 60 % af alle mikrokredsløb, der dengang blev produceret i USA, gik til Apollo-programmet.

Computeren er løbende blevet forbedret. Så dens første version indeholdt 4100 chips, som hver var en tre-input NOR, og den efterfølgende, anden version, brugt i bemandede flyvninger , brugte 2800 chips, som hver kombinerede to tre-input NORs.

Konstruktion

Computerens hukommelse bestod af 2048 ord genskrivbar RAM og 36 K ord lineær adgangs -ROMgentagne gange flashede kerner . Læse-skrivecyklussen af ​​RAM og ROM tog 11,72 µs. Ordlængden var 16  bit : 15 databit og 1 paritetsbit. 16-bit processor -ordformatet inkluderede 14 databit, en overløbsbit og en tegnbit.

Skærm og tastaturgrænseflade

AGC'ens brugergrænseflade bestod af 7-segmentcifre og bannere vist på panelet og et tastatur svarende til et lommeregnertastatur . Kommandoer blev indtastet i digital tilstand som tocifrede tal: handling og objekt. Handlingen beskrev den type operation, der skulle udføres, mens objektet definerede de data, der skulle arbejdes med.

Grønne tal blev vist på højspændingselektroluminescerende syv- segmentindikatorer . Indikatorsegmenterne blev styret af elektromekaniske relæer , som øgede skærmens opdateringstid (den opdaterede version af computeren brugte hurtigere elementer - tyristorer ). Displayet kunne samtidigt vise tre tal på fem cifre hver, displayformatet kunne være både oktalt og decimalt , og blev primært brugt til at vise rumfartøjets positionsvektorer eller den nødvendige ændring i hastighed (ΔV). Selvom dataene blev gemt i det metriske system, blev de vist i det amerikanske målsystem . Denne grænseflade var den første af sin art, der fungerede som prototype for alle sådanne kontrolpanelgrænseflader.

Kommandomodulet havde to interfaces forbundet til deres AGC. Den ene var placeret på hovedkontrolpanelet, og den anden - det nederste instrumentrum nær sekstanten og blev brugt til at justere navigationsplatformen. Der var en AGC om bord på månemodulet. Over grænsefladen på chefens panel, såvel som i månemodulet, var der en modulpositionsindikator ( Flight Director A ttitude Indicator , FDAI ) , også styret af AGC.

I 2009 blev en af ​​grænsefladerne solgt på en offentlig auktion af Heritage Auctions for $ 50.788 .

Tidssynkronisering

Tidsstandarderne for AGC-drift blev fastsat af en kvartsresonator med en frekvens på 2,048 MHz. Frekvensen blev halveret for at give AGC'en en firefaset driftsfrekvenskilde. 1,024 MHz-frekvensen blev også halveret for at producere et 512 kHz-signal, kaldet grundfrekvensen, der bruges til at synkronisere rumfartøjets interne systemer.

Grundfrekvensen blev efterfølgende divideret med en scaler først med fem (ved hjælp af en ringtæller) for at opnå et signal med en frekvens på 102,4 kHz. Derefter blev den delt i to ved hjælp af logiske porte, der fulgte efter hinanden: fra F1 (51,2 kHz) til F17 (0,78125  Hz ). Frekvensen fra F10-porten (100 Hz) blev ført tilbage til AGC'en for at betjene det indbyggede ur og andre inkrementelle konstanttællere. Frekvensen fra gate F17 blev brugt til periodisk at starte AGC'en, når den var i standbytilstand.

Centrale registre

Til grundlæggende beregninger havde AGC fire 16-bit registre kaldet centrale registre:

A  : Batteri , til grundlæggende databehandling
Z  : Programtæller , der gemmer adressen på den næste instruktion, der skal udføres
Q  : Resten ved udførelse af DV-instruktionen (divide), og adressen på returpunktet efter eksekvering af TC-instruktionen (ubetinget spring)
LP  : Den nederste del af produktet, når instruktionen udføres MP (multiplicere)

I RAM -adresserummet blev fire adresser (fra 20 til 23) kaldt "editing" ( eng.  editing locations ). Data skrevet på tre adresser blev læst med et skift på en bit, og på den fjerde adresse med et skift til højre med 7 bit - denne operation blev brugt til at fremhæve 7-bit fortolkede kommandoer, der blev skrevet to i ét ord. Både den første og anden AGC-model fungerede på samme måde.

Links