PRS-4

PRS-4 to uniwersalny, modułowy minikomputer III generacji o 16-bitowym słowie, zbudowany w oparciu o układy scalone podstawowej (SSI) oraz średniej (MSI) skali integracji. Prototyp minikomputera, nazwany MKJ-28 powstał, w drugiej połowie 1973 roku w Zakładach Konstrukcyjno Mechanizacyjnych Przemysłu Węglowego w Katowicach. Został zaprojektowany w sposób zapewniający pełną logiczną zgodność z rodziną minikomputerów firmy Hewlett-Packard (HP2114, HP215, HP2116, HP2100). Minikomputer produkowano w Zakładzie Elektroniki Górniczej w Tychach w latach 1975-1987, początkowo jako SMC-3 (seria informacyjna licząca 17 egzemplarzy), a od 1979 r. jako PRS-4 (produkcja seryjna obejmująca ponad 150 egzemplarzy). Nazwę minikomputera zmieniono na PRS-4 (Programowany RejeStrator) aby obejść obowiązujące w PRL-u rozporządzenie pozwalające na produkcję komputerów jedynie przez ELWRO i Zjednoczenie MERA.

Minikomputer składał się z 16-bitowej jednostki centralnej (CPU), pamięci operacyjnej i kanału wejścia-wyjścia. W kanale wejścia-wyjścia pracowały standardowe karty interfejsu do urządzeń peryferyjnych i pamięci zewnętrznych oraz karty interfejsu kanału przemysłowego. Minikomputer wyposażono standardowo w układ detekcji zaniku napięcia zasilania i restartu, a opcjonalnie w moduł bezpośredniego dostępu do pamięci oraz moduł kontroli parzystości i ochrony pamięci.

Układy jednostki centralnej, karty interfejsu i półprzewodnikową pamięć operacyjną, dostępną od 1984 roku, wykonano w postaci pakietów, w standardzie mechaniki systemu CAMAC i umieszczano w 19-calowej kasecie. Kaseta mieściła do 25 pakietów lokowanych w następujący sposób:

pozycje 1-16 karty interfejsu,
pozycje 17,18 opcje jednostki centralnej,
pozycje 19-23 moduły jednostki centralnej,
pozycja 24 układy pulpitu sterowania,
pozycja 25 półprzewodnikowa pamięć operacyjna.

[edytuj] Parametry jednostki centralnej

równoległa struktura arytmometru,
16-bitowe słowo maszynowe (+ opcjonalnie 2 bity parzystości),
70 rozkazów maszynowych,
mikroprogramowanie, pozwalające wykonać do 8 rozkazów w jednym cyklu maszynowym,
9 rejestrów roboczych (7 rejestrów 16-bitowych i 2 rejestry 1-bitowe), w tym 2 równoprawne 16-bitowe akumulatory,
adresowanie pamięci bezpośrednie i pośrednie,
nieograniczona krotność adresowania pośredniego,
2 μs cykl maszynowy,
czas wykonania rozkazu bezadresowego 2 μs,
czas wykonania rozkazu adresowego (adresacja bezpośrednia) 4 μs,
czas wykonania rozkazu adresowego (adresacja pośrednia jednokrotna) 6 μs.

[edytuj] Parametry pamięci operacyjnej

ferrytowa rdzeniowa albo półprzewodnikowa SRAM nieulotna,
pojemność pamięci ferrytowej od 4k słów (8k bajtów) do 32k słów (64k bajtów),
pojemność pamięci półprzewodnikowej 32k słowa (64k bajtów),
organizacja stronicowa,
pojemność strony 1k słów (2k bajtów)
2 rodzaje stron: zerowa (zero page) o adresach 0-1777(8) i bieżąca (current page),
ostatnie 64 słowa chronione i przeznaczone dla programu wczytującego (loadera).

[edytuj] Urządzenia peryferyjne

CT2200 czytnik taśmy perforowanej,
DT105S perforator taśmy,
MERA 7952 monitor ekranowy,
DZM 180 drukarka znakowa mozaikowa,
DZM 180 KSR drukarka znakowa mozaikowa z klawiaturą,
ASR 390 teledrukarka (teletype).

[edytuj] Pamięci zewnętrzne

PK1 pamięć taśmowa kasetowa,
SP45DE pamięć dyskowa (dyski elastyczne).

[edytuj] Standardowe karty interfejsu

KI-420 uniwersalny, dwukierunkowy rejestr 8-bitowy równoległy (CENTRONICS),
KI-430 uniwersalny, dwukierunkowy rejestr 8-bitowy szeregowy, asynchroniczny (RS232C, TTY),
KI-432 V24 uniwersalny, dwukierunkowy rejestr 8-bitowy szeregowy (modem EC8006),
KI-440, KI-441 sterownik pamięci PK-1,
KI-442 sterownik pamięci SP45DE (dyski elastyczne).

[edytuj] Karty interfejsu kanału przemysłowego

KI-410 programowany generator przerwań,
KI-412 zegar czasu astronomicznego,
KI-424 uniwersalny pakiet zawierający standardowy układ współpracy z magistralą wejściowo-wyjściową, służący do samodzielnego wykonania specjalizowanego sterownika,
KI-450 64-wejścia 2-stanowe, nieprzerywające (4x16-bitów), z separacją galwaniczną albo bez,
KI-452 16-wejść 2-stanowych przerywających, z separacją galwaniczną albo bez,
KI-460 64-wyjścia 2-stanowe (4x16-bitów), z separacją galwaniczną albo bez,
KI-470 przetwornik częstotliwość/wartość liczbowa,
KI-473, KI-474 przetworniki napięcie/czas,
KI-480 szybki, kompensacyjny przetwornik A/C,
KI-482 przetwornik A/C z podwójnym całkowaniem,
KI-483 wzmacniacz z programowanym wzmocnieniem,
KI-484 multipekser stykowy 16 kanałowy,
KI-486, KI-487 multipleksery analogowe 8 kanałowe,
KI-500A multiplekser rozszerzenia kanału wejścia-wyjścia,
KI-500B sterownik kasety rozszerzenia kanału wejścia-wyjścia.

[edytuj] Oprogramowanie

Asembler (wymagał minimum 4k słów pamięci operacyjnej),
ALGOL (wymagał minimum 8k słów pamięci operacyjnej),
FORTRAN (wymagał minimum 8k słów pamięci operacyjnej),
FORTRAN IV (wymagał minimum 8k słów pamięci operacyjnej),
BASIC (wymagał minimum 8k słów pamięci operacyjnej),
Biblioteka podprogramów,
BCS podstawowy system operacyjny,
SOCR79 system operacyjny czasu rzeczywistego, rezydujący w pamięci operacyjnej,
BABEL dyskowy system operacyjny,
Edytor symboliczny,
Debuggery,
Programy testujące.

Zastosowania 90 egzemplarzy programowanego rejestratora PRS-4 zastosowano w polskim górnictwie węgla kamiennego w następujących systemach:

HADES monitorowania parametrów produkcji (26 kopalń),
SAK monitorowania zagrożeń tąpaniami pasywnymi metodami sejsmoakustyki (32 kopalnie),
SYLOK lokalizacji wstrząsów i określania ich energii (16 kopalń),
CMC1/2 monitorowania zagrożenia wybuchem metanu (7 kopalń),
SWWP wczesnego wykrywania pożarów endo- i egzogenicznych (2 kopalnie).

Wyeksportowano 34 minikomputery PRS-4, w tym 21 do Chin w systemach HADES (6 egzemplarzy), SAK (5 egzemplarzy), SYLOK (5 egzemplarzy) i CMC1/2 (10 egzemplarzy) oraz 8 do Rumunii w systemach HADES. Licencję na wytwarzanie systemów SAK i SYLOK sprzedano Chinom w połowie lat 80. XX stulecia. Był to wtedy jedyny w Polsce przypadek sprzedaży licencji systemu komputerowego. Pozostałe egzemplarze minikomputera PRS-4 zastosowano w górnictwie miedzi, w kombinatach górniczo-hutniczych metali kolorowych, w kolejnictwie, a także w placówkach naukowo-badawczych. Zakład Systemów Automatyki Kompleksowej Polskiej Akademii Nauk (obecnie Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej PAN) wykorzystał dwa minikomputery SMC-3 w systemie namiarowania wsadu pierwszego wielkiego pieca i systemie monitorowania pracy pieców wgłębnych. Systemy zainstalowano w Hucie Katowice pod koniec lat 70. XX wieku.

[edytuj] Zobacz też

Mokrosz M., Suchy J., Żymełka K. "Programowany rejestrator PRS-4 - podstawa automatyzacji kopalni węgla kamiennego", INFORMATYKA nr 8-9 1982, INDEKS 36124
Żymełka K. "Komputerowe systemy dyspozytorskie w latach 1975-1995", Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa nr 9-10 (303) Katowice 1995, PL ISSN 0208-7446
Rutkiewicz I. "Na Ziemi i pod Ziemią", NETWORLD nr7-8/2004 (http://www.idg.pl/artykuly/42329.html)