K 1600

K 1620 mit Terminal K 8917 in den Technischen Sammlungen Dresden

Die Rechner der K 1600 Reihe waren Mikrocomputer mit 8-Bit-Architektur und dem U830C als CPU. Die Computer diesen Typs erschienen außerdem in den Varianten K 1620 und K 1630. Die Chiffren im System der Kleinrechner (SKR) der früheren Länder des RGW (Comecon) waren CM 1620 bzw. CM 1630. Sie wurden ab 1978 in der DDR vom VEB Robotron-Elektronik Dresden in Dresden entwickelt und 1981 in die Serienproduktion überführt.

Geschichte

Die Rechner der K 1600-Familie waren die ersten Mikrocomputer der DDR, die nach den im SKR festgelegten Operationsprinzipien arbeiteten, welche sich an der Rechnerarchitektur PDP-11 der Firma Digital Equipment Corporation (DEC) orientierten. Als Nachfolger der K 1600 wurde ab Ende 1979 ein 16-Bit-Mikrorechnersystem mit der Bezeichnung K 1700 nach dem Vorbild der PDP-11/44 auf Basis eines neuen, vorbildfreien Schaltkreissystems U84x entworfen.[1][2] Diese Entwicklung wurde 1982 abgebrochen und erst die VAX-kompatiblen Modelle K 1820 und K 1840 sollten den Bedarf an Rechnern höherer Leistungsklasse Ende der 1980er Jahre decken.

Einsatz

Die wichtigsten Einsatzgebiete lagen im Bereich der automatisierten Produktionssteuerung, der Labor- und Prüffeldautomatisierung für Industrie, Forschung und Entwicklung sowie universeller Informationsverarbeitungssysteme.

Die Rechnerkerne der Modelle K 1620 und K 1630 gründeten sich auf die dafür gemeinsam mit dem ZFTM des Kombinats Mikroelektronik und einem Betrieb des sowjetischen Ministerium für Elektroindustrie (MEI) entwickelten Schaltkreise der Reihe U830C in LSI-NMOS-Technik. Als Speicherschaltkreise wurden 4 und 16 KBit DRAMs verwendet, die weitere Logik war in TTL-MSI-Technik wie bei den ESER-Zentraleinheiten des Kombinates Robotron realisiert.

Das System K 1600 war auf der Grundlage der 19″-Einschubbauweise hinsichtlich des Arbeitsspeichers und der Anschlusssteuerungen ähnlich wie das Mikrorechnersystem K 1520 äußerst modular ausgelegt. Auf Basis des K 1600-Systems wurden u. a. die Finalprodukte

  • Kommerzielles Basisrechnersystem A 6401/A 6402
  • Prozessrechnersystem A 6491/A 6492
  • Bildverarbeitungssysteme A 6471/A 6472/A 6473
  • Datensammelsystem A 6230

verkauft.

Produktion

Die Produktion des K 1620 und der daraus abgeleiteten Anwendungssysteme begann 1981, ein Jahr später ging der K 1630 in Serie. Vom K 1620 wurden bis 1987 280 Geräte und bis 1989 1.845 Einheiten vom K 1630 produziert.[3]

Vom K 1620 befindet sich ein Exemplar in den Technischen Sammlungen Dresden. Vermutlich ist es das letzte vorhandene Gerät dieser Variante. Von der K 1630 existieren (Stand 04/2016) noch 5 Maschinen. Diese befinden sich hier:

  • im RECHENWERK Computer- & Technikmuseum Halle (seit dem 1. April 2016 wieder bootfähig, Besuchern zugänglich) (4-Schrank Prozessrechner aus dem Kraftwerk Thierbach)
  • im Konrad-Zuse-Computermuseum Hoyerswerda (4-Schrank Produktivsystem unbekannter Herkunft)
  • im Depot der rechentechnischen Sammlung an der Universität Greifswald (ehem. Universitätsmaschine zur Ausbildung)
  • in der rechentechnischen Sammlung der Ingenieurhochschule Bautzen (ehem. Universitätsmaschine zur Ausbildung)
  • stillgelegt in einem Büro der AdW Ho-Chi-Minh-Stadt (ehem A6471 Bildverarbeitungssystem)

Hardware

Die Mikrorechnerfamilie K 1600 besteht aus den Rechnern K 1620 und K 1630, dem gemeinsamen Modellbestand an peripheren Geräten und der zum Betrieb erforderlichen Software. Die Rechner sind modular in 19″-Einschubtechnik aufgebaut. Neben dem sich unterscheidenden Rechnerkernen nutzen beide Rechner ein Spektrum an gemeinsamen Funktionseinheiten, nämlich

  • die internen Speicher (speichertechnisch besitzt die K1620 einen eingeschränkten Funktionsumfang im Vergleich zur K1630)
  • das Anschlusssystem
  • die Stromversorgung und
  • die konstruktiven Elemente (Schranksystem, Stromversorgung usw.).

Durch Einbindung spezieller peripherer Geräte und Ergänzung mit spezifischen Softwaremodulen entstanden Finalerzeugnisse (z. B. Prozessrechner durch den Anschluss der Prozessein- und -ausgabeeinrichtung, Betriebsdatenerfassungssysteme durch die Integration von manuellen und maschinenabhängigen Dateneingabeplätzen, CAD/CAM-Arbeitsplätze für Konstrukteure und Technologen durch die Einbindung von Grafikterminals, Digitalisiergeräten und Plotter usw.), für die dann unterschiedliche Robotron-Vertriebsbetriebe verantwortlich zeichneten.

Der Rechnerkern des K 1620 wird durch die Zentrale Verarbeitungseinheit (ZVE) K 2662 mit 64 KB Adressraum und einer Rechenleistung von ca. 0,3 MIPS gebildet. Sie besteht im Wesentlichen aus vier Mikroprozessorchips U830C (К1883ИА0) mit je 8 Bit Verarbeitungsbreite, dem Mikroprozessorsteuerwerk und der Bussteuerung mit folgenden Funktionen:

  • Realisierung der mikroprogrammierten Befehlsliste des K 1620,
  • Mikroprogrammgestützte Bedienfunktion über Bedienperipherie,
  • Steuerung des Informationsaustausches des Prozessors über den Bus,
  • Buszuteilung und Unterbrechungssteuerung,
  • Zentrale Regenerierungssteuerung für dynamische Halbleiterspeicher.
K 1630, ZVE 2664 mit 4 Stück U830C

Der Rechnerkern des K 1630 bildet sich aus der (ausgehend vom K 1620 erweiterte) ZVE K 2664 mit 256 KB Adressraum und wahlweise noch dem Arithmetikprozessor ARP K 2061 (Basis: sowjetischer Mikroprozessor КР1804ВС1=AМ2901). Zusätzlich zu den Funktionen der ZVE K 2662 sind der K 2664

  • die Realisierung der erweiterten mikroprogrammierten Befehlsliste des K 1630,
  • die Adressrechnung für den Arithmetikprozessor

und mit der integrierten Speichervermittlungseinheit SVE die Funktionen

  • Umrechnung der virtuellen 16-bit-Adresse in eine physische 18-Bit-Adresse für den Adressraum 256 KB,
  • Speicherplatzvermittlung bei Multiprogrammbetrieb und
  • Speicherschutz

zuzuordnen.

Den Rechnerkernen konnten Speicherbaugruppen – je nach Konfiguration mit oder ohne Fehlerkorrektur – mit bis 248 KB DRAM sowie mit programmierbaren Festwertspeichern (PROM) von bis zu 16 KB hinzugefügt werden. Hier kamen DRAM-Schaltkreise mit 4 KBit (KP565PY1=2107) oder 16 KBit (KP565PY3=U256=4116) bzw. PROMs mit 2 KBit (U555=2708) zum Einsatz. Zur Nutzung vorhandener Software des Vorgängers Robotron R 4000 (Honeywell DDP 516) wurde ein Emulatorprozessor K 2063 auf Basis des sowjetischen Nachbaus К589ИКxx der Bit-Slice-Prozessorfamilie Intel 3000 entwickelt.

Für die Rechner der K 1600-Familie standen verschiedene Magnetband-, Disketten-, Festplatten- und Wechselplattensysteme aus eigener Produktion oder aus dem SKR/ESER-Verbund zur Verfügung. Die Schaltkreisfamilie К589ИКxx wurde auch bei der Anschlussteuerung für Kassettenplattenspeicher („Winchester“-Wechselplatten analog IBM 3440) K 5160 (K 5164) verwendet. Für die Anschlusssteuerung für Disketten- und Festplattenlaufwerke K 5161 (K 5163) bzw. K 5165 wurde die U83x-Schaltkreisfamilie genutzt.

Je nach Kundenwunsch konnten verschiedene Anschlusssteuer-Baugruppen (V.24, IFSS, IFSP, IFLS, IMS) zum Anschluss peripherer Geräte (Terminals, Drucker, Plotter, Digitalisiergeräte), zum Mehrrechnerverbund (Rechnerkopplung) oder zur Labor- oder Prozessautomatisierung (z. B. CNC-Steuerung CNC H645) hinzugefügt werden. Über die IFSS-Schnittstelle wurden die Terminals K 8911, K 8912 oder K 8917 zur Bedienung der K 1600-Systeme angeschlossen.

Bei allen Baugruppen wurde zur Anbindung des K 1600-Systembusses an die Mikroprozessoren oder LSI-Interfaceschaltkreise ein speziell entwickelter Bussteuerschaltkreis U834 (К1883ВА4) verwendet. Zur Anbindung des K 1600-Systembusses an den SKR-Einheitsbus[4] wurde ein Busumsetzer BUM K 4162 eingesetzt. Über einen speziellen Controllereinschub namens „C-RES“ konnten außerdem Baugruppen westlicher PDP 11-Rechner (mit DEC-UNIBUS) benutzt werden.[5]

Im Gegensatz zu anderen Ostblock-PDP11-Clones entwickelte die DDR eine komplett eigenständige Plattform mit eigenem Formfaktor, Steckverbindern, Bus- und Prozessorstruktur, Systemterminal-Anbindung und Bootloader-ROMs. Hierdurch sind die K1600-System nicht 1:1 kompatibel zu DIGITAL PDP11 und auf DDR-Betriebssysteme angewiesen.

Betriebssysteme und Software

Als Betriebssysteme wurden das modulare Betriebssystem MOOS 1600 (teilkompatibel zu RSX 11M von DEC), dessen Nachfolger OMOS 2.0, das Betriebssystem zur Laborautomatisierung LAOS 1600 (teilkompatibel zu RT11 von DEC) sowie der Unix V-Klon MUTOS 1630 vertrieben. Für die K 1600 waren Compiler für die Programmiersprachen BASIC, Fortran IV sowie für C, COBOL, Pascal und CDL verfügbar. Für zahlreiche Projekte wurde spezielle problemorientierte Anwendungssoftware zur Prozessautomatisierung mit dem K 1630 geschaffen. Beispielsweise wurden

  • die Prozessüberwachung am Block IV des Braunkohlenkraftwerks Thierbach (in Verbindung mit dem Prozessleitsystem audatec vom VEB GRW Teltow)
  • die Prozessführung einer Pfannenmetallurgieanlage in dem VEB Edelstahlwerk Freital,
  • die Prozessüberwachung und Produktionslenkung im VEB Ferrosiliciumwerk Spremberg,
  • die Prozessüberwachung sowie Versand- und Verladesteuerung im VEB Düngemittelwerk Rostock,
  • die Rezeptaufbereitung und Prozesssteuerung bei der Rohgummiherstellung zusammen mit der Bühler-MIAG GmbH Braunschweig und
  • Produktionsplanung, -lenkung und -abrechnung im VEB Metallgusswerk Leipzig

realisiert.

Literatur

Einzelnachweise

  1. ↑ M. Lauermann: Mikrorechnersystem K 1700, Stand 1/80 (Grobkonzept). In: VEB Robotron Zentrum für Forschung und Technik (Hrsg.): Thesen zur Problemberatung K 1700. VVS DR I/9–14/80. 12. Februar 1980, S. 11 ff. (Sächsisches Hauptstaatsarchiv Dresden 11594-1366/4).
  2. ↑ Günter Salzmann: K 16N-System und -Prozessoren. Abschlussbericht A4. In: VEB Robotron Zentrum für Forschung und Technik (Hrsg.): VVS DR I/9–33/81. 20. Mai 1981 (Sächsisches Hauptstaatsarchiv Dresden 11594-1366/4).
  3. ↑ Claus Preußler, Klaus-Dieter Weise: Zusammenstellung der im VEB Kombinat Robotron produzierten Erzeugnisse der Rechentechnik, Teil 1: Rechner und Rechnersysteme (S. 6/7) (PDF; 140 kB)
  4. ↑ entspricht DEC-UNIBUS
  5. ↑ K1600-Computer auf www.robotrontechnik.de. Abgerufen am 7. Dezember 2010.

Weblinks

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Robotron K1620 TSD.jpg
Autor/Urheber: Procolotor, Lizenz: CC BY 3.0
Robotron K 1620 16-Bit Mikrocomputer aus der DDR, Baujahr ca. 1982, Nachbau der DEC PDP 11/34, fotografiert in der Technischen Sammlungen der Stadt Dresden
K 1630 CPU.jpg
Autor/Urheber: Procolotor, Lizenz: CC BY 3.0
K 1630 (PDP11-Clone), Zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) ZVE K 2664, mit 4 x U830C Bit-Slice