«Наири» –
семейство ЭВМ, разработанных в Ереванском НИИ математических машин, включающее:
  1. «Наири» (так же
    называют «Наири-1») — машины первого поколения.
    1. «Наири-М»
    2. «Наири-С»
  2. «Наири-2» — машины первого поколения.
    1. «Наири-К»
  3. «Наири-3» — машины третьего поколения.
    1. «Наири-3-1»
    2. «Наири-3-2»
    3. «Наири 4»
Характеристика
Наири-1
Наири-М
Наири-С
Наири-К
Наири-2
Объем ОЗУ
(36-разрядов)
1К (ферритовое, время обращения
24мкс)
ПЗУ
16К (36-разрядное, на ферритах)
Тактовая частота, кГц
50
100
Скорость вычислений с
плавающей точкой, операций/с
100
200
400
Внешние устройства
СТА-2М, РТА-50
(7 знаков/сек)
«Зоемтрон», ПЛ-20, СУ-1
«Консул-254», ПЛ-80, FS-1501
«Консул-254» | РТА-60, «Риони»,
ПЛ-80, FS-1501
Количество инструкций
44 команд
37 макрокоманд [в оригинале
— «псевдооперации»]
50 команд
55 макрокоманд
48 команд
55 макрокоманд
Система команд
Двухадресная
Программы
5 стандартных
6 стандартных
11 стандартных
Площадь
20 м2
20м2
12 м2
20м2

Устройства описанные в строке «внешние устройства»:

  1. РТА-50. СТА-2М — рулонный телеграфный аппарат — телетайп. 
  2. ПЛ-80 — выходной перфоратор. 
  3. Консул-245, «Зоемтрон» — электрическая пишущая машинка. 
  4. FS-1501 — фотосчитывающее устройство.

Варианты ЭВМ

Наири-1

Среднее время
решения функций:
  • Sin x,
    lg x, ex
    и т.д. – 70-100 мс
  • Решение системы
    линейных алгебраических уравнений
    20-го порядка – 20 мин
  • Вычисление определителей
    12-го порядка – 10 мин
  • Нахождение собственных
    значений матрицы 12-го порядка – 14 мин
  • Нахождение собственных
    значений и собственных векторов матрицы
    12-го порядка – 1.5 ч
  • Решение алгебраического
    уравнения 42-го порядка – 1.5 ч

Наири-3

ОЗУ — 4К-32К 36 битных байт
(время обращения 8мкс)
ПЗУ — 32К для микрокоманд
(ПЗУ-А) и 24К 36-разрядных байт для хранения
программ (ПЗУ-Э).
Устройства ввода-вывода:
«Консул-254», FS-1501, ПЛ-80/2, МП-16-2 (малогабаритный
печатающий механизм — принтер).
Программное обеспечение:
аналогичен по составу и принципу действия
аналогичны остальным машинам семейства
«Наири».

Наири-3-1

Усовершенствованная версия
Наири-3.
Добавлены устройства ввода
с перфокарт, и на алфавитно-цифровую
печать (АЦПУ-128-2М). Для хранения данных
так же используется НМЛ. Машина теперь
занимает 40 м2.
В
программное обеспечение включены
эмуляторы различных машин (Наири-2,
Минск-22, Минск-22М), трансляторы языков
ALGOL, FORTRAN, COBOL, стандартные программы (по
составу аналогичны СП в машинах «Наири-1»
и «Наири-2»).

Наири-3-2

Добавлена
программа разделения времени между
пользователями (1 пользователь — 1
задача), с раздачей приоритетам задачам.

Наири-4

Базовый
комплект: ОЗУ 8К-32К, Ввод-вывод: ввод с
перфоленты, «Консул», магнитный барабан
«Эребуни» (80К).
Расширенный
комплект: ОЗУ 32К-128К, шина внешних
устройств, устройства ввода аналогичны.
Софт:
ОС реального времени, на программном
уровне совместима с «Наири-2».

Структура машины

Основные узлы:
  • арифметическое устройство
    (сумматор)
    37-разрядный триггерный
    регистр-сумматор (См). Выполняет
    арифметические и логические операции
    (сложение, сдвиги влево и вправо,
    сравнение) над двоичными кодами (числа
    с фиксированной запятой). 37-ой разряд
    используется в операциях умножения и
    деления. Состояние сумматора в двоичном
    виде отображается на пульте управления.
  • ОЗУ. Состоит из 1024 (или
    2048, или 4096) ячеек. Кроме этого, в ОЗУ
    находятся 5 ячеек (подобие регистров
    общего назначения — РОН): a1..a5.
  • ПЗУ [в оригинале используется
    название ДЗУ — долговременное
    запоминающее устройство]. Состоит из
    9 кассет по 2048 ячеек. В адресах 0..2047
    (кассеты 20 и 21) прошиты программы
    управления. В адресах 2048..14335 прошиты
    программы из программного (математического)
    обеспечения машины.
  • Устройство управления.

    Состоит из: 36 битного регистра команд
    (РгК), 14 разрядного счетчика команд
    (СчК)
  • Пультом управления
    • панель сигнализации:
      наблюдение за работой и выбор режима.
      • Вкл/выкл питания, кнопки
        и индикаторы выбора режима, побитный
        вывод регистров См, РгК, СчК, Рг адреса
        ПЗУ, Рг адреса ОЗУ, РгВУ.
    • панель управления: проверка
      и наладка машины, отладка программы.
      • Клавиатура 36-разрядного
        кода, клавиатура останова по адресу
        (breakpoint), кнопки сброса регистров, кнопки
        записи данных с 36-разрядной клавиатуры
        в регистры (См, РкГ, СчК, РгОЗУ, РгПЗУ),
        клавиши контроля выполнения
        микропрограммы (пошаговое выполение
        — «Серия-тактовый», «Повторение
        операций», «Циклический сдвиг»,
        «повторение микрокоманды», выполнение
        команды с пульта управления — «ПУ →
        РгДЗУ»)
  • Внешние устройства
  • Блок питания

Представление данных в
памяти

Числа в машине
представлены в памяти 5 типов:
  • дробные с
    фиксированной запятой (36 бит — знак,
    35 — переполнение, 34..1 — значимая часть)
  • с плавающей
    точкой (36 — знак, 35 — переполнение,
    34..8 — мантисса, 7 — знак порядка, 6..1 —
    порядок)
  • целые
    (аналогичны по строению с дробными с
    фиксированной запятой)
  • длинные
    (занимают две последовательные ячейки:
    в первой целая часть числа, во второй
    — дробная часть, при том в ячейке
    дробного числа биты 36 и 35 не используются)
  • комплексные
    (занимает последовательно две ячейки:
    в первой действительная часть числа,
    а во второй — мнимая. Обе ячейки по
    структуре аналогичны типу с плавающей
    точкой)

Программное обеспечение и режимы работы

Режимы работы
переключаются нажатием на клавиши «Пуск-1», «Универсальный счетный» и
«Выдача памяти».
«Пуск-1»
«Универсальный счетный»
«Выдача памяти»
Название программы
Краткое название
1
0
0
«Дешифрация Исходной
Информации»
ДИИ
1
1
0
«Счетный режим»
СС
0
0
1
«Выдача памяти»
ВВ
Так же режимы
можно сменять, вводя их краткие названия
Программа ДИИ
предоставляет ввод буквенного кода
программы, записанной в ПЗУ:
  • Тесты
  • АП —
    автоматическое программирование
  • СП —
    стандартные программы. Их можно
    использовать как самостоятельно, так
    и как подпрограмму для программы на
    ЯАП.
    1. су
      — решение системы линейных алгебраических
      уравнений по схеме Гаусса
    2. во
      — вычисление опеределителя матрицы
      ом
      — вычисление обратной матрицы
      сч
      — нахождение собственных чисел
      матрицы
      св
      нахождение собственных векторов
      матрицы (методом Леверье-Фаддеева)
    3. обращение
      по адресу 2904 — умножение матриц
      (отсутствует в первых Наири)
    4. рк
      или ду
      интегрирование системы обыкновенных
      дифференциальных уравнений (по формулам
      Рунге-Кутта)
    5. ил
      — вычисление определенного интеграла
      (по формуле Симпсона)
    6. ау
      — нахождение корней алгебраического
      уравнения (методами Берстоу и Бернулли)

Язык АП

Пример программы и ее выполнение на языке АП
В связи с особенностями
устройств ввода (используется телетайп), русский и латинский
алфавиты объединены (д=q, п=n, т=m, и=u) в
один, а так же встроена поддержка нижних
и верхних индексов, а так же символ
квадратного корня ()
и отношений (≤, ≠,
).
Отдельно выделены переменные
с именами i, j, к, n — целочисленные.
Операторы языка АП:
  • qоnусmuм
    — присвоение значения переменной
  • всmавuм
    наращение перменной на число
  • ввеqем
    — ввод значений переменных
  • вычuслuм
    — присвоение переменной значения
    выражения
  • если
    A=B иqmи к N
    — оператор условного
    перехода
  • nечаmаем
    с N v
    — вывести значение переменной
    v c N знаками после запятой
  • инmервал
    N
    — сделать N возвратов каретки
  • хранuм
    n x
    или хранuм n
    y z
    — запоминание значения переменных
    для построения графика. N — количество
    значений функции (n=(max-min)/step+1).
  • начерmим
    N гр
    — построение одного (N=1) или
    двух (N=2) графиков. Так же выводятся
    максимальное и минимальное значения.
    Ось аргумента горизонтальна.
  • сnросuм
    — временная остановка выполнения
    программы и зацикленный запрос имени
    переменной и вывода её содержимого.
  • массuв
    к —
    вывод длины программы
  • массuв
    в
    — выдача кода программы
  • nрограмма
    N —
    обращение по адресу N, с которого
    начинается машинная программа.
  • решuм
    sN A x=0
    — решение уравнения N-ного
    порядка. Коэфциенты равны 0..A
  • решuм
    рA Xm=0
    — вычисление корней полинома.
    A — коэффициенты. принимают значения от
    0..m. X — переменная. m — степень уравнения
    (M<=38)
  • осmанов
    — прекращение выполнения программы до
    нажатия [Пуск-2]
  • кончаем
    некультурный оператор, останавливающий
    работу машины
  • исnолним
    N
    — начать выполнение программы с
    N-ного оператора

Машинные команды

Общий вид команды:
fiA1ΘA2zm+
f — код
машинной команды (состоит из 1 буквы,
2-х буквенные операции с числами с
плавающей запятой для «Наири-С» и
«Наири-М») или макрокоманды (состоит из
2-х букв).
i —
индекс машинной команды, принимает
значения от 1 до 3. Так же его может и не
быть совсем. (существуют 4 типа сложения,
4 умножения, 2 логических сложения)


A1
— адрес первого
 операнда или параметр

Θ — признак модификации команды. Он указывает что является аргументом A2 — число или адрес, а если число, то какова его длина. Значения Θ:
  • Θ=н (накопитель), первый аргумент это адрес.
  • Θ=к (короткий), то первый аргумент это короткое число (биты 14…1).
  • Θ=п (правый), то первый аргумент это число 1..18 бит, если команда безусловная и 1..14, если команда условная.
  • Θ=л (левый), то первый аргумент это число 19..36 бит в безусловной команде, и 19..32 в условной.
A2
— адреса второго 
операнда. Чаще всего в него и заносится результат.
z
— признак условности команды. Благодаря
расширенным возможностям ввода символов
условия записываются привычными знаками:
=,
≠,
≤, ≥,
<,
>, |,
∞.
При признаке «|» команда выполняется
при нажатой клавише «вариант» на пульте.
А признак «∞» означает выполнение
команды в случае переполнения.
m — адрес ячейки, содержимое которой проверяется на заданное условие.
+
— признак формирования команды. 
Если он установлен, то к коду команды прибавляется число, находящееся в 1 ячейке.

Список
команд машинного языка
Код
Индекс 0
Индекс 1
Индекс 2
Индекс 3
Индекс 4
С
А2=А1+А2
А2=РОН2+A1
А2=А1+А2
анализ на переполнение
А2=РОН2+A1
анализ на переполнение
В
А2=А2-А1
А2=РОН2-А1
А2=А2-А1
анализ на переполнение
А2=РОН2-А1
анализ на переполнение
(для Наири2/К)
Вычитание модулей
У
А2=А1*А2
А2=РОН2*А1
А2=А1*А2
анализ на переполнение
А2=РОН2*А1
анализ на переполнение
Д
А2=А2/А1
А2=РОН2/А1
А2=А2/А1
анализ на переполнение
А2=РОН2/А1
анализ на переполнение
А
Right Shift (А2) на А1 = А2
Right Shift (А2) на А1 = А2
Б
Left Shift (А2) на А1 = А2
Left Shift (А2) на А1 = А2
Г
Right Shift (A2) на А1 = А2
Right Shift (A2+1) на А1 = А2
Left Shift (A2) на А1 = А2
Left Shift (A2+1) на А1 = А2
Х
Нет операции
L
A2 && A1 = A2
РОН2 && A1 = А2
Л
A2 or A1 = A2
РОН2 or A1 = А2
М
A2 (+) A1 = A2
РОН2 (+) A1 = А2
И
Переход без возврата
Переход с возвратом
Переход с остановом
Переход по ключу
Е
Изменение на А1 и запоминание
в А2 СчК
Относительный переход
(СчК=СчК+А1)
(для Наири2/К)
Переход по набору
(для Наири2/К)
Переход по разряду
П
А2=А1
А2=РОН2
Н
Нормализация (А1) = А2
Нормализация (РОН2) = А2
Ч
А2=РгВУ
О
А1 на печать
Модифицированный вывод А1
К
См=А1
Останов
См=РОН2
Останов
З
(для Наири2/К)
РОН7=А1
(для Наири2/К)
РОН7=А1
Список
макрокоманд
Операции с числами с плавающей
точкой
Сп
Сложение
Вп
Вычитание
Ов
Обратное вычитание
Уп
Умножение
Дп
Деление
Од
Обратное деление
Вм
Вычитание модулей
Ут
Умножение
Операции с целыми числами
Ут
Умножение
Дт
Деление
Операции с длинными числами
Сд
Сложение
Вд
Вычитание
Уд
Умножение
Дд
Деление
От
Отсылка
Операции с комплексными
числами
Ск
Сложение
Вк
Вычитание
Ук
Умножение
Дк
Деление
Операции перевода форм
чисел
Нд
Нормализация
Дн
Денормализация
Кп
Квадратный корень
Ln
Вычисление логарифма
Ex
e^x
Sn
sin(x)
Cs
cos(x)
Tg
Tg(x)
As
ArcSin(x)
Ac
ArcCos(x)
At
ArcTg(x)
Пп
Печать числа с плавающей
точкой
Пт
Печать целого числа
Пч
Печать дробного числа
Пд
Печать длинного числа
Пк
Печать команды
Пс
Печать содержимого
Пи
Печать индекса

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *