Plugboard - Plugboard
Et stik eller betjeningspanel (det anvendte udtryk afhænger af anvendelsesområdet) er en række stik eller stikkontakter (ofte kaldet hubs), hvor patchkabler kan indsættes for at fuldføre et elektrisk kredsløb. Kontrolpaneler er undertiden bruges til at lede driften af enheden rekord udstyr , cipher maskiner , og tidlige computere .
Enhedsregistreringsudstyr
Hovedartikel: Enhedsregistreringsudstyr
De tidligste maskiner var hardwired til specifikke applikationer. Kontrolpaneler blev introduceret i 1906 for Hollerith Type 1 Tabulator ( foto af Type 3 med indbygget kontrolpanel her ). Aftagelige kontrolpaneler blev introduceret med Hollerith ( IBM ) type 3-S tabulator i 1920'erne. Applikationer kan derefter forbindes til separate kontrolpaneler og indsættes i tabulatorer efter behov. Aftagelige kontrolpaneler kom til at blive brugt i alle enhedsregistreringsmaskiner, hvor maskinerne brugte til forskellige applikationer, der krævede genopladning.
IBM aftagelige betjeningspaneler varierede i størrelse fra 6 1/4 "x 10 3/4" (til maskiner som IBM 077, IBM 550 , IBM 514 ) til cirka en til to fod (300 til 600 mm) på siden og havde en rektangulær række hubs. Stik i hver ende af en enkeltleder-patchledning blev indsat i hubs, hvilket skabte en forbindelse mellem to kontakter på maskinen, når betjeningspanelet blev placeret i maskinen, og derved tilsluttede et emitterende hub til et accept- eller entry-hub. For eksempel i en kortduplikatorapplikation kan en kortkolonnelæsning (udsender) hub være forbundet til et hulmagnetindgangshub. Det var en relativt enkel sag at kopiere nogle felter, måske til forskellige kolonner, og ignorere andre kolonner ved passende ledninger. Tabulator kontrolpaneler kan kræve snesevis af patchkabler til nogle applikationer.
Tabulatorfunktioner blev implementeret med både mekaniske og elektriske komponenter. Kontrolpaneler forenklede ændringen af elektriske forbindelser til forskellige applikationer, men ændring af de fleste tabulatorers brug krævede stadig mekaniske ændringer. IBM 407 var den første IBM -tabulator, der ikke krævede sådanne mekaniske ændringer; alle 407s funktioner blev elektrisk styret og blev fuldstændigt specificeret af applikationens kontrolpanel og transportbånd.
For de fleste maskiner med kontrolpaneler, fra opsamlere, tolke til IBM 407 , beskriver IBM -manualer betjeningspanelet som "direkte" eller "automatisk drift blev opnået af ...". Kontrolpanelerne til lommeregnere, såsom IBM 602 og IBM 604 , der specificerede en sekvens af operationer, blev beskrevet som værende programmer .
Kabelføring af kontrolpaneler til enhedens rekordudstyr
.jpg)
Enhedsregistreringsudstyr blev typisk konfigureret til en bestemt opgave ved hjælp af et aftageligt kontrolpanel. De elektriske forbindelser til de forskellige komponenter i enhedens registreringsmaskine blev præsenteret på panelet, og forbindelserne mellem dem blev bestemt af ledningerne, med de faktiske forbindelser foretaget, da panelet blev indsat i maskinen og låst på plads. Måske er den nærmeste moderne analog det feltprogrammerbare gate-array , hvor et fast antal logiske komponenter stilles til rådighed, og deres forbindelsesledninger bestemmes af brugeren.
Tilslutning af et enhedsregistreringspanel krævede kendskab til maskinens komponenter og deres tidsbegrænsninger. Komponenterne i de fleste enhedsrekordmaskiner blev synkroniseret med en roterende aksel. Én rotation repræsenterede en enkelt maskincyklus, i løbet af hvilken stansede kort ville rykke frem fra den ene station til den næste, en linje kunne blive udskrevet, en total kan blive udskrevet og så videre. Cyklerne blev opdelt i punkter efter, hvornår rækkerne på et stanset kort skulle vises under en læse- eller hulstation. På de fleste maskiner blev kort ført med forsiden nedad, 9-kant (nederste kant) først. Således ville det første punkt i en kortcyklus 9-tiden, den anden 8-gang og så videre til 0-tiden. Tiderne fra 9 til 0 var kendt som cifre. Disse ville blive efterfulgt af 11 tid og 12 tid, også kendt som zoner.
I en læsestationen, et sæt af 80 fjedertråd børster presset mod kortet, en for hver søjle (407 læsestationen, konstrueret uden børster, afholdt kortet stationære og kunne læse et kort flere gange, hver gang genererer de samme impulser som ville blive genereret af en 80 fjedertrådstation). Når et hul passerede under børsten, ville børsten komme i kontakt med en ledende overflade under kortet, der var forbundet til en elektrisk strømkilde, og en elektrisk impuls, en impuls i IBM -terminologi, ville blive genereret. Hver børste blev forbundet til en individuel hub på kontrolpanelet, hvorfra den kunne forbindes til en anden hub efter behov. Handlingen forårsaget af en impuls på en ledning var afhængig af, hvornår i cyklussen den opstod, en simpel form for tidsdelingsmultiplexering . Således ville en impuls, der opstod i løbet af 7-tiden på en ledning forbundet til søjle 26-hulmagneten, slå et hul i række 7 i kolonne 26. En impuls på den samme ledning, der opstod ved 4-tiden, ville slå en 4 i kolonne 26. Impulser, der blev timet på denne måde, kom ofte fra læsebørster, der registrerede huller i kort, da de passerede under børsterne, men sådanne pulser blev også udsendt af andre kredsløb, f.eks. Modudgange. Zoneimpulser og cifferimpulser var begge nødvendige for alfanumerisk udskrivning. De kunne begge sendes på en enkelt ledning og derefter adskilles med relækredsløb baseret på tiden inden for en cyklus.
Kontrolpanelet for hver maskintype præsenterede exit (output) og entry (input) hubs i logiske arrangementer. Mange steder ville to eller flere tilstødende fælles hubs være forbundet, så mere end én ledning kunne forbindes til denne udgang eller indgang. Et par grupper af hubs blev forbundet sammen, men ikke forbundet med nogen interne kredsløb. Disse busnav kan bruges til at forbinde flere ledninger, når det er nødvendigt. Små stikblokke kaldet wire splits var også tilgængelige for at forbinde tre eller fire ledninger sammen over kontrolpanelet. Flere er synlige på billedet af et IBM 402 -panel.
Kapaciteterne og raffinementen til enhedspostmaskinkomponenter udviklede sig i løbet af første halvdel af det 20. århundrede og var ofte specifikke for behovene for en bestemt maskintype. Følgende hubgrupperinger var typiske for senere IBM -maskiner:
- Læs pensler, 80 exit hubs, en for hver kortkolonne. En tabuleringsmaskine kan have to eller tre læsestationer, hver med sit eget sæt med 80 hubs. En reproducerende slag kan have en yderligere læsestation efter hulstationen til verifikation.
- Stansemagneter Maskiner, der kunne slå kort, f.eks. En reproducerende slag, havde navposter for hver kortkolonne. En impuls til en af disse indgange udløste elektromagneten, der startede hulningen af et hul på den søjleposition.
- Udskriv poster, en hub for hver udskriftsposition. Impulser til disse poster styrede bevægelsen af printstænger eller hjul for at placere det korrekte typeelement under printhamrene. 407 havde også udgange fra hvert printhjul, der derefter kunne fodre tællerne for addition eller subtraktion. Dette forsikrede, at totalerne altid matchede det, der blev udskrevet.
- Tællerindgange. En IBM -tabuleringsmaskine, f.eks. 402- eller 407 -serien, ville have flere tællere til rådighed i forskellige størrelser. (For eksempel havde IBM 402/403 fire sæt på hver 2, 4, 6 og 8 -cifret tællere, mærket 2A, 2B, 2C, 2D, 4A, 4B osv.) Hver tæller havde to tællerkontrolposter til at angive enten tilføjelse (plus) eller subtraktion (minus). Hvis ingen af dem blev pulseret, blev der ikke udført nogen operation. Hvis der blev beordret tilføjelse, startede en cifferimpuls, der var forbundet fra en søjle til et modindgangshub, modhjulet med at dreje. Det stoppede automatisk ved nul -tid. Således fik en puls på 8 tidspunkt hjulet til at gå 8 trin frem og tilføjede værdien 8 til den tællerposition. Bærer inden for en gruppe blev udført automatisk. Indfør og udfør nav gør det muligt at koble tællere, så der kan akkumuleres længere numre. Subtraktion var mere kompliceret og anvendte ni komplementerer aritmetik.
- Tæller samlede udgange. En tællers samlede indtastningshub fik denne tæller til at udsende samlede impulser, der kunne forbindes til udskrivningspositioner. Efter en total blev udskrevet, blev tælleren nulstillet. Særlige kredsløb gjorde det muligt at udskrive negative værdier korrekt, ikke som ni komplementer, og der blev leveret en særlig udgang for at tillade et passende symbol ( "cr" eller "-") at blive udskrevet ved siden af tallet, når det var negativt.
- Sammenligning. Enkle sammenligningskredsløb havde to indgange og en udgang, der udsendte en puls, når pulser ankom til posterne på forskellige tidspunkter. Nogle maskiner, f.eks. Kollatorer, kunne opdage, hvilket tal der var højere, hvis de ikke var ens. En tabuleringsmaskine kan sammenligne kontonummeret på successive kort og udskrive en total, når et nyt kontonummer dukkede op. Til sammenligningsfunktionen implementerede IBM det, der nu ville blive kaldt en XOR -port ved hjælp af modstående elektromagneter. Hvis hverken magneten blev aktiveret, eller begge magneter blev aktiveret på samme tid, ville relæankeret ikke bevæge sig. Hvis kun en magnet blev aktiveret, ville ankeret bevæge sig og røre ved en af to kontakter placeret på hver side. De to kontakter blev forbundet internt og forbundet til et exit -hub, der indikerede en ulige sammenligning.
- Distributører tillod, at en udgangspuls blev forbundet til mere end én indgang uden at skabe et bagkredsløb mellem indgangene.
- Emittere var sæt med 12 exit -hubs, der automatisk genererede en puls på hvert bestemt tidspunkt i kortcyklussen. De tolv udgangsnav blev forbundet til kontakter på en drejekontakt, der vendte med kortcyklussen. Således ville ledninger til 6 -udgangen fra en emitter til en hulmagnetindgang få en 6 til at blive stanset i den position. Emittere kan bruges til at sætte en numerisk konstant værdi, f.eks. En dato, på hvert kort. Alfanumeriske konstante data kan oprettes ved omhyggeligt at kombinere ciffer- og zonepulser. Senere maskiner, såsom 407, havde også et komplet sæt alfanumeriske emittere, der kun krævede en ledning at bruge.
- Selektorer instrueret en impuls fra en fælles indgang til en af to udgange, alt efter om et relæ magnet blev opladet. Der blev anvendt mange typer selektorer, der var forskellige i, hvordan relæet til "afhentning" blev aktiveret. I det enkleste tilfælde, umiddelbare (I) indgange, blev magneten aktiveret, da en puls blev modtaget og holdt i resten af cyklussen. Mere komplekse selektorer, kaldet pilot selectors, havde et D -indgangshub, der fik vælgermagneten til at tage op i den næste maskincyklus, og X -indgangshub, der også forsinkede, men kun blev udløst af en 11 eller 12 puls. En-cyklus forsinkelsen var nødvendig, fordi det i de fleste tilfælde, da en puls blev detekteret, var for sent at pålideligt handle i den cyklus. Co-selectors havde kun en umiddelbar input, men fem sæt kontakter og blev typisk udløst af en pilotvælgeres koblingsudgang, deraf navnene.
- Ciffervælgerne lignede emittere, med et udgangshub for hvert cykluspunkt, men de havde også et indgangshub, der blev skiftet til de efterfølgende udgangshubber, efterhånden som cyklen skred frem. En ciffervælger kan konverteres til en cifferemitter ved at tilslutte dens indgangshub til en konstant kilde til cykluspulser. Men den kan også fodres med andre signaler og bruges til at registrere et bestemt ciffer. Tilslutning af en første læsebørste til en ciffervælgerindgang og tilslutning af f.eks. Dens 4 udgang til pilotvælgerens D -indgang ville få denne vælger til at overføre på den næste læsecyklus, hvis der blev stanset en 4 i den første læste pensels søjle.
- Kolonneopdelinger var relæer, der kun blev aktiveret i løbet af 11 og 12-tiden, hvilket gjorde det muligt at adskille cifferpulser fra zonepulser.
- Opbevaring. Senere maskiner som 407 og 602 kunne gemme flere værdier til senere brug ved hjælp af en mekanisk anordning, der ligner en emitter, bortset fra at den indeholdt en glidekontakt, der afgjorde på hvilket tidspunkt, en impuls skulle udsendes. Kontaktslideren blev placeret elektro-mekanisk, når en værdi blev gemt, og forblev på plads, indtil lageret var ryddet.
Cypher maskiner
Et stik blev brugt på den berømte Enigma -maskine ; det var ikke aftageligt. I dette tilfælde fungerede tavlen som en "fjerde rotor" i rotormaskinens arbejde. Plugboard -ledninger var en del af "dagindstillingerne", der specificerede, hvilke rotorer der skulle indsættes i hvilken slot, og hvilke plugboard -forbindelser der skulle foretages. I praksis forbedrede tavlen sikkerheden for cyperen, der blev genereret, men da den ikke ændrede sig med hvert tastetryk, i modsætning til rotorerne, var dens indvirkning begrænset. Se Kryptanalyse af Enigma .
Tidlige computere
Den første version af ENIAC -computeren blev programmeret via kabler, kontakter og stik. ENIACs kabelføring blev senere omkonfigureret til at bruge den eksisterende Function Tables data ROM -hukommelse som program -ROM -hukommelse (kontakterne og stikpladerne blev fortsat brugt i den rekonfigurerede ENIAC).
Den IBM 305 RAMAC brugt en Plugboard til alle program sammenligne operationer og alle filialer. Andre plugboards styrede kortlæsning og stansning, printeren og konsolens skrivemaskine. Mange perifere enheder, f.eks. IBM 711 og 716 , til første og anden generations IBM -computere, herunder IBM 700/7000 -serien og IBM 650 , var baseret på enhedsrekordmaskiner og inkluderede plugboards.
Plugboards forblev i brug på specialcomputere i nogen tid, og fungerede som en skrivebeskyttet hukommelse (ROM), men kunne omprogrammeres manuelt i feltet. Et eksempel er Ferranti Argus- computeren, der bruges på Bristol Bloodhound- missilet, som har et plugboard, der er programmeret ved at indsætte små ferritstænger i slots, hvilket i realiteten skaber en skrivebeskyttet kernehukommelse i hånden.
Se også
- Enigma maskine
- Powers-Samas, en britisk producent af enhedsrekordudstyr, der brugte en aftagelig "forbindelsesboks" med mekaniske forbindelser i stedet for et stikkort.
- Telefon tavle
- Breadboard , betegnelsen for et loddetæt plugboard, der bruges til prototyper af elektronik.
Referencer
- ^ IBM Accounting Machine: 402, 403 og 419 Driftsprincipper . 1949. 22-5654.
- ^ IBM Referencehåndbog 407 Regnskabsmaskine . 1959. A24-1011.
- ^ Tidlige IBM aftagelige kontrolpaneler havde en række stikdåser på den ene side, hver stikkontakt var forbundet til et stik på bagsiden. Da funktionen af sådanne paneler er identisk med de senere kontrolpaneler med hubs, bruger denne artikel kun hubterminologien.
- ^ Bemærk: En stor undtagelse var gengivere (514 ...) og tolke (552 ...), som tog kort 12 kant (øverste kant) først.
- ^ IBM (1956). IBM Reference Manual: Functional Wiring Principles (PDF) . 22-6275-0.
- ^ IBM 305 RAMAC Betjeningsvejledning
- IBM (1956). IBM Punched Card Data Processing Equipment: Functional Wiring Principles (PDF) . 22-6275-0. Arkiveret fra originalen (PDF) 2010-08-09 . Hentet 2007-11-06 .
- Brooks Jr., Frederick P .; Iverson, Kenneth E. (1963) Automatisk databehandling , Wiley, 494 sider. Godt skrevne beskrivelser af enhedsrekordmaskiner og ledninger til kontrolpanelet, både IBM og Remington Rand.