Старое жедезо СССР. Часть 3.
15ИЭ0013, он же Фрязинский дисплей.
Место , время, автор все те же. Ленинград, Петродворец, ЛГУ ФизФак. НИИ Физики. 1980е.В нашу лабораторию завезли 15ИЭ0013, он же Фрязинский дисплей, несколько штук. Распаковали, включили, хорошая вещь, работает. Ретроспективно понимаю, что 15ИЭ был чемпионом. Ну все штампы, которые принято говорить. Прорывная разработка, наголову выше аналогов, решения, опередившие время, на уровне мировых образцов итд.
Отступление о терминах. Терминал, дисплей, монитор это разные устройства. Интуитивно понятно, но строгие определения дать трудно. Если начну, будет драка, попробуйте сами. Часто эти термины смешивают, употребляют как синонимы. И я буду так же, прошу не судить строго. Вот, например, VT-52 назван довольно точно, Видео Терминал. (Самый первый, классический терминал был телетайп. Чудо теслапанка, последовательный код на электромеханике. Пароль “В ЧАЩАХ ЮГА ЖИЛ БЫ ЦИТРУС?” Отзыв “ДА, НО ФАЛЬШИВЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР!0123456789”) Но мы отвлеклись.
Что собой представлял типичный дисплей того времени. Сравним с современным монитором для персонального компьютера. Главное принципиальное отличие в том, что если монитор отсоединить от компьютера – системного блока, то изображение на мониторе пропадет. А если отсоединить дисплей от ЭВМ, изображение останется. Дисплей подключен к ЭВМ через медленный интерфейс и поэтому должен хранить картинку в себе.
Свойства дисплея, что он должен делать и из каких частей состоит. Дисплей символьный, цифры, буквы и немного знаков. Символ может находится в знакоместе. 80 символов в строке, 24 (25) строк. 2000 символов на экране. Символы чаще всего формируются растровым способом, 5х7 точек это совсем грубо, только заглавные буквы, 7х9 получше, уже буквы большие и маленькие и аккуратные. Видел еще экзотический дисплей на ЕС, символ формируется векторно, внутри знакоместа своя развертка, отклоняющая луч в пределах знакоместа. Символы рисовались кривенькие, да еще с переменной яркостью луча, как бы рукописные.
Чтобы изображение показывать, дисплей имеет оперативную память и знакогенератор. Ну раз уж мы видим целую страницу, естественно иметь возможность содержимое редактировать. Появляется курсор – указатель знакоместа, команды управления им, а также команды сдвига всего экрана – скроллинг по горизонтали и по вертикали. Стандартом команд по факту был VT-52, образец для подражания от DEC. Исполнение этого набора – возможность пользоваться программным обеспечением, позаимствованным у DEC.
Почти единственный способ визуализации на то время – кинескоп. Растр, строчная и кадровая развертки. Необходимость высокого напряжения для кинескопа, 15-20 киловольт, чтобы придать электронам эгергию, достаточную для засвечивания люминофора.
Все разработчики дисплеев действовали в одинаковой логике. Берем кинескоп. Без него никак. Для кинескопа уже есть вся схемотехника, это телевизор. Копируем, немного улучшим там и тут, укладываемся в требования ТЗ. На троечку, удовлетворительно но не идеально. Потому, что бытовой телевизор предназначен для отображения пятен яркости, а дисплей должен рисовать картинку, всю состоящую из мелких четких деталей. Телевизор смотрят с расстояния в метры, а дисплей прямо перед глазами.
Типичное конструктивное исполнение дисплея тех времен– большой железный ящик. Часто моноблок, клавиатура жестко привинчена перед экраном. Кинескоп с небольшим наклоном, “чтобы удобно смотреть”. Кожух заходит вперед на экран, отсекая засветку с боков и сверху. Вот и все.
В принципе, народ был счастлив и такому. Поищите, был обзор дисплея РИН-609. Я его немного пользовал, работать можно. В подтверждение критики “телевизорного” подхода. В документации на РИН было чудесное предупреждение. “Количество одновременно выводимых символов Ш и Щ не должно превышать 80% площади экрана”. Смысл в том, что не хватало тока луча кинескопа. Прочитав такое, удержаться было невозможно. Все зажимали клавишу Щ и ждали, что будет. Ничего ужасного не происходило, так что ограничение было ,видимо, на ресурс. Если долго, днями, держать полный экран Щ, то поплохеет.
Разработчики 15ИЭ не пошли по проторенному пути. Они просто сделали наилучший дисплей, HI-END на тот момент.
Чем отличался 15ИЭ. Он состоял из 3 блоков. Отдельная клавиатура. Отдельный блок “системный”. Отдельный блок индикации на подставке. Рассмотрим подробнее.
Блок индикации. Форма усеченная призма, По бокам ручки-маховички, зажимающие положение по наклону. Подставка с фетровой подошвой позволяет поворачивать экран как удобно, крутить по горизонтали, наклонять по вертикали. Кинескоп специальный, не телевизионный. Длинный, с маленьким углом отклонения луча, лучше геометрия и фокусировка. Вместо “телевизорного” блока строчной развертки с одновременным получением высокого напряжения 2 канала, отдельно строчная развертка и отдельно формирование высокого напряжения. В каждом свой стабилизатор питания. Как результат, изображение на экране не плывет совсем. Фокусировка луча электростатическая и электромагнитная. След луча на экране это точка с четким краем, стабильной яркости и размера по всему полю. Регулировки яркости и фокуса выведены на переднюю панель. Цвет луча зеленый.
Клавиатура неубиваемая. Принцип действия емкостной. Немного громоздкая схема, на каждую клавишу свой транзистор – усилитель.
Системный блок. Очень похож конструктивно на Электронику -60. Выполнен на таких же разъемах РППМ288, видимо у МЭП их было. В корзине стопка плат. Плата ОЗУ на 565РУ1. Плата знакогенератора. Плата ПЗУ микрокоманд. Плата логики, микрокомандное управление, специализированная ЭВМ на “чипсете” 155 серии, логическое устройство вроде бы 155ИП3, 4 битное АЛУ, их 2, байтовый компьютер. Не помню точно, еще были платы синхроимпульсов и интерфейсов. Блок питания надежный и скучный, трансформатор и отдельные каналы 5 вольт и напряжения для блока индикации, не ломался. В комплекте ЗИП была плата-удлинитель, вроде даже 2, ремонтируемую плату можно было высунуть наружу из корзины.
Специально отдельно подчеркну достоинства.
Великолепная эргономика. Оператору не нужно подстраиваться под дисплей, можно дисплей подстроить под оператора. Моноблок так не подвигаешь и наклона экрана там нет.
Яркая,четкая, совершенно не утомляющая глаза картинка. Отдельное спасибо от многих тысяч пользователей, программистов, инженеров, студентов и школьников
Удобная тактильная клавиатура. Раздолбать ее было тяжело. Клавиатуры других дисплеев герконные или контактные были гораздо хуже, неоднократно чинил-перепаивал кнопки.
Мгновенное, не замечаемое глазом исполнение команд. Скроллинг по вертикали, по горизонтали – пожалуйста. Результат грамотного проектирования, применения микрокомандного управления. В сравнении с дисплеем ВТА-200, где скроллинг по одной из координат вызывал у наблюдателя просто морскую болезнь, мутило и тошнило. Скроллинг в ВТА осуществлялся программно, с переписью содержимого всего экрана, картинка шла волной.
Ну и технологичность изготовления. Электроника на печатных платах, на стандартной элементной базе. Доступно для производства среднеквалифицированному персоналу. Сравните с РИН-609, с его чудовищным шифратором на тысяче диодов, с развесистым внутренним монтажом. Как результат, 15ИЭ можно было сделать много, их и сделали довольно много. Позже в ЛЭТИ видел учебный класс, где на рабочих местах стояли сдвоенные индикаторы от 15ИЭ, символьный и графический один над другим.
Были и недостатки.
Дисплей был тяжелым. Нет, ОЧЕНЬ тяжелым. Корпуса блоков были сделаны из алюминиевого сплава, толстое литье, возможно с фрезеровкой. Спасало только, что для перемещения на другое место дисплей можно было разобрать на 3 части. Так и делали.
Кабели, соединяющие блоки, были отвратительны. Толстые, жесткие и короткие, в белой ПВХ трубке, длина только-только. Разъемы на вид ненадежные, но как-то держались. Один комплект мы даже переделали, сделали подлиннее. Как же стало удобно.
Ну и недостаток, который не был недостатком. Интерфейс дисплея был последовательный . Некоторый аналог СОМа, электрически не напряжением, а током 20 миллиампер, с оптронными развязками. У Электроники-60 последовательного интерфейса не было. Проблема потом решилась, в номенклатуре микросхем ДВК последовательный интерфейс был, но это было уже потом. Можно сделать последовательный интерфейс на 155 серии, малой-средней интеграции. Так и сделано в MERA-60, польской версии Электроника-60. У нас же сделали иначе. В наборе 580 была К580ИК51, готовый последовательный интерфейс. Для работы ее нужно было запрограммировать, байт скорость и байт тип посылки, длина, стопбит, четность. Есть выражение “да тут нечего делать, как два байта переслать” Вот и нужно было переслать два байта. Задачу решил, говорят, студент ЛЭТИ. Его творение называлось DLV. Схема содержала стандартный интерфейс Q-шины для работы с Электроникой-60, К580ИК51 и автомат программирования, счетчик, дешифратор, мультиплексоры, записывающие в К580ИК51 2 байта перемычек. Автомат запускался сигналом шины RESET. К580ИК51 производилась в двух вариантах корпусов, курамика 48 ножек и пластик DIP, были печатные платы под тот и другой корпус.
Мне тогда удалось добыть немного этих плат, 5-8.. А дальше сочинение”как я провел лето”. Лето, все разъехались, у меня каникулы. Подъем, жарится сковородка картошки. Половина – завтрак. Потом паяем. Жало паяльника “копыто”, флюс-канифоль на спирте. Примерно 30 корпусов, еще резисторы-конденсаторы, перемычки. Обед, снова паяем. День на плату. Через неделю в руках пачка интерфейсов. Каждому дисплею по интерфейсу. Укомплектовал свою лабораторию, раздал соседям. Еще один шаг к светлому будущему.
