103机

103机是中国制造的第一种通用数字电子计算机,为电子管小型计算机。该型机是在苏联提供的图纸的基础上研制的,研制工作由中国科学院计算技术研究所和北京有线电厂(国营738厂)承担。1958年8月,第一台103机在中科院计算所初步调试成功,这标志了中国第一台计算机的诞生。

103机在不同的阶段有不同的型号名称:初期沿用原名称M-3型,1958年试制的第一台机器被命名为八一型计算机,738厂扩大生产的机器改称103机,1961年经过质量整顿后定型为DJS-1型,经过改进提升的机器有113机DJS-3型等型号

设计
103机由数个高约2米的机柜组成,包括运算控制器柜、磁鼓存储器柜、电源柜等,一些机器还配有磁芯存储器柜、输入输出与磁带机柜、通风机柜等。

103机由运算器、程序发送器、存储器、输入输出设备组成。运算器包含A寄存器、B寄存器、C寄存器和累加器,用于对数进行算数和逻辑操作。程序发送器即控制器,包括脉冲分配器、局部程序发送器、操作器、选择寄存器、启动寄存器等。

103机为异步设计,全机没有统一的时钟信号,机器执行一条指令分为八拍。

103机字长为31位,包含1位符号和30位数。通常,指令和数据写成符号加上10位八进制数的形式(如:+12 3456 7012)。

103机使用五单位穿孔纸带作为输入输出数据的载体,可以采用八进制或十进制输入,也配有电传打字机。

指令与编程
103机的指令由操作码、第一地址、第二地址组成。操作码为两位八进制数,其中第二位表示操作种类:

  • 0:加法
  • 1:减法
  • 2:除法
  • 3:乘法
  • 6:逻辑乘法

第一位则表示操作性质和细节:

  • 0:第二地址的数与第一地址的数进行操作,结果写入第二地址
  • 1:第二地址的数与第一地址的数进行操作,结果不写入存储器
  • 2:上一操作的结果与第一地址的数进行操作,结果写入第二地址
  • 3:上一操作的结果与第一地址的数进行操作,结果不写入存储器
  • 4:第二地址的数与第一地址的数进行操作,结果写入第二地址并印出
  • 5:第二地址的数的绝对值与第一地址的数的绝对值进行操作,结果不写入存储器
  • 6:上一操作的结果与第一地址的数进行操作,结果写入第二地址并印出
  • 7:上一操作结果的绝对值与第一地址的数的绝对值进行操作,结果不写入存储器

除根据上面的规则组合而成的40个操作码之外,其余指令用于转移、传送、停机等:

  • 07、27:将穿孔带上的数写入第二地址,但不保留在运算器中
  • 05、15:将第一地址的数写入第二地址,保留在运算器中
  • 45、55:将第一地址的数写入第二地址并印出,但不保留在运算器中
  • 24:无条件转移到第一地址,上一操作的结果写入第二地址,上一操作的结果仍保留在运算器中
  • 64:无条件转移到第一地址,上一操作的结果写入第二地址并印出,上一操作的结果仍保留在运算器中
  • 74:无条件转移到第二地址,上一操作结果的绝对值保留在运算器中
  • 74:条件转移,当上一操作的结果为正时转移到第二地址,当上一操作的结果为负时转移到第一地址,上一操作的结果仍保留在运算器中
  • 04、14、44、54、37、57、77:停机,各指令停机时寄存器的值有所不同。

应用
103机被广泛用于测绘

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参考书籍
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