我所见到的测控卫星的“大型”机

　　我所见到的测控卫星的“大型”机　一

　　作为来西西河的拜山之作，先贴上回忆文章一篇。看看有没人感兴趣。

　　本文原是发在新浪的博客上的，后来那个自留地也渐渐地荒了。在河里潜水多年，看到大牛无数，尤其是萨大，心里十分佩服(我是自命的萨粉，就不知人家认不认)。还有晨大等，我作为资深的航天航空迷，也是非常仰慕的。

　　今天看到萨大的文章，讲到萨爹为新中国的计算机事业的奋斗史，很感动。觉得要浮出河面冒个泡。

　　国家的富强，不是靠金融投机或谄谀老外就可以获得。都是一代代的劳动者，尤其是萨爹这样的有知识、有气节的劳动者，扎扎实实地干出来的。本人不才，也曾在一些部门干过，亲手为中国第一代通信卫星送过终。有些旧事，想起来也是很有意思的。

　　本人的大学时期是在长沙度过的。那所学校，今天是解放军的最高技术学府，不过当年还没这么风光。前年回去过一趟，老同学还在，许多人很有成就，只是不足为外人道罢了。大伙唏嘘了一阵，说我们是在军工事业最困难的时候进去的。今天军工的大发展时期，我是没赶上了。不少同学的项目，可是忙不过来。

　　下面就来聊聊我初工作时，接触到的国产测控计算机吧。

　　我所见到的测控卫星的“大型”机　二

　　大学毕业，就来到了卫星测控站。看到我是系统工程专业毕业的，政治处的干部干事就说，还是去数据处理队吧。不过军官的分配，当然还是要站党委才能最后决定。于是就在招待所住了两个星期，顺带帮政治处干点活。

　　测控站有几个技术队。大体上，一个站相当于团，大家习惯上都称“团站”。“队”就相当于营级编制，不过人数么，相当于野战军的一个步兵排吧。而且一个显著的特点是：官比兵多。三十来个人，军官倒有一多半，还有一些是士官，习惯上还是称“志愿兵”。我下队的时候，三年制的义务兵还有一些，七八个吧，主要在炊事班，也在队部干些杂活。至今没想通的一个问题，为什么每个技术队都要有自己完整的后勤系统，从主管后勤的副队长到司务长到炊事班长再到炊事员，然后还有文书、通信员什么的。可能当时也有人意识到这个问题了吧，但是惯性使得没人愿意去改革。这种情况一直延续到了编制调整时才结束。一百多人的测控站终于只有一个食堂开伙。而我才下连队的当口，全站有六个大烟囱在冒烟。

　　当时计算机是个希罕的玩意，本人毕业设计时做弹道仿真，用的还是IBM的386sx。程序编译和调试都在上面做，做一次仿真要半个小时。导师有一台486DX，今天很多同学不知道当时英特尔的处理器分sx和dx。其实就是带没带数字协处理器。鬼子做生意可精了，既控制了芯片的良品率，又顺带把目标人数区分得很清楚。不过别说，带上了数字协处理器，运算速度倒是快了很多。程序调完后，上导师的机子做正式运算，一次只要八分钟。扯远了。总之，因为计算机很希罕，所以专门有一个队是伺候它的。

　　来到数据处理队里，又被分到了计算机中队，负责维护。另一个中队是程序中队，负责操作。还有一个中队，负责指挥台。

　　在这个测控站，有两套的测控设备，一套是超短波设备，负责近地卫星。另一套，就是微波测控设备，负责测控地球同步轨道通信卫星。两套设备装在两座机房。各自配有测控机。我先是被分配去负责微波测控设备的中心计算机。

　　我所见到的测控卫星的“大型”机　三

　　当时，我国第一代地球同步通信卫星东方红二号发射已经九年了。其中八四年一月和九一年发射的两颗都没有进入同步轨道。在轨运行的还有五颗，可供使用的，主要是八八年后发射的三颗东方红二号甲改进型通信卫星。我们的任务，就是负责对卫星的长期管理工作。

　　机房在一个山坡的北面，小山顶上是硕大的抛物面天线。直径据称有十米。天线座落在二十几米高的天线座上。机房有三层。因为没有外装饰，所以外貌稍显陈旧。里面的装修可是真材实料的，走道是水磨石地板，所有的机房都是上好的木地板，漆面依然基本完好。发出幽幽的光泽。据说早些年，都是用煤油拖地板。这个有什么科学根据，就不得而知了。反正后来，我们都是用水拖地。不过，几年后，地板就褪去光彩。各机房的天花板都是一色的吸音吊顶。墙壁上也贴着吸音板，靠墙根则是一米多高的木制护墙板。墙的厚度约有四十公分。后来我们才知道这样的好处。

　　打开计算机机房，和以后将要相处的机器见见面。在学校里也算见过VAX-11之类的小型机，就是当时中国最先进的银河亿次机，也算见过几眼。没想到，这个家伙，给我的第一印象就是“大!”。现如今计算机的主频过了GHZ了吧?那台机器，主频说出来你都不信，区区3MHZ。今天搞IT的人可能从没想象过，一台主频为3MHZ的计算机可以如此之大。

　　一间机房深6米，宽18米，就放了一台主机。设备分两排排放。

　　一进门的一排，中间是一台控制台，控制台两边，是一溜的矮柜，矮柜里放的是显示控制器(显控)，功能差不多类似今天的显卡。矮柜上方是四台的北京牌18英寸彩电，功能当然是显示。彩电可以显示计算机的工作参数和卫星的参数。显控里边固化了二百五十六个汉字。其余的，就不能显示了。就这样的设备，也是八十年代技术改造后的结果。

　　据说改造时，长城汉卡才刚出来，那些前辈牛人们还没见过。他们的设想，是把要显示的汉字整理出来，然后在坐标纸上描出字型，把坐标转成二进制，烧进EPROM。然后搞出一套电路，去控制彩电的扫描电路。搞这些的人，数字模拟电路一把抓，后来，在第一次装卫星接收机的高峰期里，很是赚了一把。

　　靠窗的一排，是主机和磁带机。左边四台是磁带机，我到的时候，还能工作。转动起来惊天动地的。右边四个大柜子从左至右依次为磁带机控制柜(相当于硬盘)，运算控制分机柜(相当于CPU)，内存机柜(相当于RAM)，通道机柜(相当于I/O控制器)。通道机柜边上还有一个小机柜，是所有I/O接口电缆的汇接之地。

　　先转一段介绍：

　　691(TQ—5A型)电子计算机是略带有专用性质的通用数字计算机，其前身是中国科学院计算技术研究所于1968年研制成的717晶体管计算机。

　　1971年，上海无线电十三厂在717型计算机的基础上进行了重大设计改进，并采用集成电路改制成TQ—5型计算机，并生产了2台。1973年，该厂又对TQ—5型的CPU作了较大的改进，并命名为TQ—5A型计算机(即691计算机)。

　　与717计算机相比，除运算速度从每秒5万次提高到15万次外，其可靠性、标准化、通用化方面亦有较大提高。该机是技术较复杂、部件较多、规模较大，而可靠性、稳定性又较好的计算机机型。它字长36位，主要用于遥测自动记录、实时数据处理、科学运算等。

　　TQ—5A型计算机共生产35台，作为军工产品曾多次成功参与运载火箭和实验通信卫星的发射任务。

　　这个，就是和我相处了五年的宝贝了。而我，不谦虚地说，就是中国集成电路计算机(不是小规模，更不是大规模集成电路，就是集成电路，一个模块四个与非门的那种)的最后一代管理员。

　　我所见到的测控卫星的“大型”机　四

　　喝口水先。

　　前面的内容是两年前写的。所转的内容的链接找不到了。不知有没违规。

　　TQ—5A，是“图强五号”的意思。A么，代表改进型吧。以前的人，起个名字都震天动地的。好象军工战线一直有这么个传统吧。我们起名字，不象老美，什么雄猫，海盗，堂堂正正，多有气势。不过，大伙习惯上还是叫她“七幺七”。

　　先说运控分机。现在的同学都知道电脑没个希皮优是不行的。可是那玩意里面怎么工作，估计没什么人有兴趣。当年在学校学计算机原理时，倒是讲过运算器和控制器，不过书里说，人家老外早就把这两个东西集成到一起去了。所以说，您要是想学数字电路基础，欢迎来到717机房!

　　我说的是运算器和控制器，其实在那个机柜里，是什么器也分不出来的。正面打开机柜门，是一排排的插槽的背面。这么说吧，每一块电路板大约有B5纸那样的尺寸，正面焊元件，背面走线。电路板的一条短边有两面的金手指，正面是信号和电源的引脚，反面是电源和接地的引脚。电路板竖着，金手指向前，从机柜后面插进槽里。每面的金手指，大约是22个吧，具体也忘了。槽的背面，即对着机柜正面的部分，引出了触脚(不知这个词妥不妥当)。导线就焊在触脚上。这样，一旦机器有什么故障，我们可以在触脚上测信号，要换板的话，绕到机柜后方，就可以把板抽出来换一块。这样的插槽，一排大约有五十个。而整个机柜，从上到下约有八排的插槽。

　　我所见到的测控卫星的“大型”机　五

　　有同学会问，那这么多板，有没有分类?每块都不一样吗?

　　当然不是。

　　虽然这件宝贝疙瘩是六十年代开始研制的，可那时搞这些东西的，都是萨爹那样的牛人。牛人做事不会像我们一样整出一堆的杂碎。人家早有主张。

　　想想当时的中国集成电路，确实是可怜。能给这些人提供的，是一个小小的陶瓷封装的小电路块，像我的小姆指的指甲盖那么大，伸出十个软软的小手指，就是引脚啦。集成了什么呢?四个与非门!

　　学过数字电路的同学都知道，从门电路开始，可以搭出各类触发器，不同的触发器可以构成寄存器，用寄存器可以，嗯，说到微机原理了，8086知道么，就是寄存器构成的。寄存器是中央处理器内的组成部份。寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件，它们可用来暂存指令、数据和位址。在中央处理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。在中央处理器的算术及逻辑部件中，包含的寄存器有累加器(ACC)。

　　这样一说，同学们就明白了，那些牛人们用与非门来搭计算机的CPU!不过那时候不时髦英语，所以他们还是老老实实地称为运算和控制分机，简称运控。

　　一块板上，大约有十几二十个这样的集成电路块，或者组成了J触发器，或者组成了J-K触发器，或者组成了Q触发器。好久没碰数字电路了，不知说的对不对。这样板的种类就控制在二十几种，而插槽则实现了标准化。我还见过一种通用板，可以根据需要来焊上器件，类似后来的做开发用的“面包板”。

　　这些不同板，通过信号线的连接，组成了不同的寄存器。在晶振发出的脉冲节拍的控制下，步调一致地工作。

　　所以说，要学数字电路，来这里最好了，你甚至可以用单脉冲的形式来测试电脑的CPU!就是输入指令，然后一步步地看着各个门是如何翻转的。

　　今天说来轻松，当年为了找出故障点，这种事可没少做，整个通宵搭进去也是常事。

　　我所见到的测控卫星的“大型”机　六

　　昨晚一口气码了很多字，今天喝了几口水后继续。

　　先说一句，看来河里学理工科的不少。

　　昨天说到运控分机，就是717机的中央处理器了。这种机的主频低到今人难以想象的3MHZ，比8088还低。落后的一个好处就是，你可以一个节拍一个节拍地调试机器。一个指令周期大概是分13个节拍吧(有点汗颜，隔了十来年，很多当年自己觉得会刻骨铭心的东西也会模糊。这是不是也说明了很多当事人的回忆录就不一定可靠?)一条指令中每个节拍每个寄存器要做什么，处于什么状态，都可以监控得到。我本人最喜欢维护运控分机了。有时深夜里，整个机房就只有我一人，做到机器前，示波器的小屏幕闪着绿光，工作灯照着蓝图(不是打印而是晒出来的那种，有种特殊的香味)，手里拿着一本打印的程序源码，里面是前辈们留下的密密麻麻的注释，一条指令一条指令地查故障，找到故障点的喜悦之情却是无法与人言说。

　　前面提到机器字长是36位。这个现在很少见吧。现在PC机出世时是从准16位处理器开始的。而英特尔的初始之作是一个4位的处理器，后来8086是16位的，8088是准16位的，就是I/O总线是8位　。后来386处理器是32位的。再后来，AMD先弄出了64位的X86系列的处理器(不算安腾的话)。但今天，桌面系统用的还是32位的软件系统。向64位字长的过渡还有一段时间。

　　闲话少说，当时是那个天才想出用36位字长的，不得而知了。估计也是和当时的国际接的轨。36位字长有什么好处呢?很多。因为这是用于测控的计算机，按今天的说法，就是工控计算机了。对运算能力没有太高的要求，因为不是用在天气预报，图象处理等方面，但有一条，对I/O的处理能力要求特高。在处理I/O问题时，字长的优势就凸现出来了。

　　我所见到的测控卫星的“大型”机　七

　　字长越长，一次能送进机器或者机器能发出的信息就越多。这个道理大家一说都能明白。比如从测控系统送来的信息，36位字长一次就可以容纳下方位、俯仰等数据。不过后来我们做通道分机改造的时候，就这个东西难弄。具体就等说到通道分机时再说吧。

　　字长是8位、16位、32位、64位的计算机，其指令比较好表示，大家的基础都是二进制(有不是二进制的现代计算机么?)，但二进制写起来麻烦，可以用16进制来表示。当年啃过汇编语言的人都还记得那些：一个字节是8位，一个字长是16位什么的。但是36位字长用什么进制来简化?总不好说一条指令是4个半字节或是两个字长加半个字节吧?

　　当然牛人们总是有办法的，不能被8整除，咱们能被3整除啊。把36位字长分成12个“字节”，每个“字节”就是3位。那么最合适的进位制就呼之欲出了-没错，八进制!

　　所以有一段时间，我都不认识8和9这两个阿拉伯数字，呵呵。

　　我所见到的测控卫星的“大型”机　八

　　36位字长，前6位是指令，第7位到第9位是状态码。后面是操作数或地址。可以算出，指令最多只能有64条。这算不算是精简指令集?

　　按互动百科上的解释：

　　精简指令集的特点是指令数目少，每条指令都采用标准字长、执行时间短、中央处理器的实现细节对于机器级程序是可见的。

　　我觉得可以算是了。

　　理论上内存的寻址范围也可以确定了：2的27次方，128M。

　　指令集的具体细节记不清了，而当年是能默写的。

　　然后谈谈程序代码。

　　所谓汇编语言，就是因为机器代码难记才搞出来的。用了一些帮助记忆的缩写词什么的，编译后执行效率最高。但是很难调试。所以一般只用在开发底层接口或是有什么特殊需要的地方。当年，汇编语言和高级语言的混合编译是一门很高深的学问。大伙一般是用高级语言做框架，在需要直接对硬件操作的时候，或是涉及程序执行效率实在绕不过去时，才用上汇编。

　　不过，717机没有汇编程序。八十年代，据说有一个牛人想在PC上给717机弄一套汇编，而且还有了雏形。不过之后就没下文了。没有汇编程序怎么办?大牛们才不在乎那些，直接用机器代码!

　　所以，有幸看到的程序代码就是象这样的：

　　64 3 101 323 744

　　01 6 200 333 551

　　要说规律，当然是有。只是看到一寸厚的本子上全是这样的东西，当时就头大了。

　　我所见到的测控卫星的“大型”机　九

　　好在有牛人前赴后继地啃这本东东，所以上面有非常多的注解。有的人很认真，象蝇头小楷似的;有的人大气磅薄，金钩银画;有的人天马行空，一个箭头从本页就不知指到哪去了。就这样，这本程序还是十分宝贝的。只有中队长才能拥有。轮到我时，就不知他会写些什么了。新人么，老老实实地打印一份，装订好，对着教程从头啃吧。

　　前面说过，我是计算机中队的，还有一个程序中队。我们搞维护的，只能往机器装两个程序，一个是所谓的“考机程序”，就是自检程序;另一个就是通道对接程序。至于任务程序，对不起，那是程序中队负责的。

　　我要打印的，就是自检程序。

　　因为这是最容易读懂，也是对我们最有用的程序。

　　说它容易懂，是因为其逻辑性强，内容全面。从指令的检查开始，到累加器的检查，到内存检查，再到通道检查。所有的指令和所有的执行方式都涉及了。编这个程序的太牛了，居然连操作台上的喇叭都检查到了，而且还不是让它发一声就算了，人家编了程序，让它奏乐，还不只奏一首，有东方红，浏阳河，国际歌什么的。只是没有和弦，所以听多了有点难受。

　　程序存在那里?硬盘吗?我去的时候是在硬盘里了。不过，以前没有硬盘的时候，是放在磁带里的。还有接收下来的数据，也是存在磁带里的。

　　实际上，当时是有两台717机的。一台完成了改造，用一台286微机加上接口板，全面替代了磁带机。另外一台，则没有改造，还是用的磁带。而第一台改造后，为保险起见，还是保留了磁带的。只是后来微机实在太好用了，所以磁带就没人用了。

　　每台主机配了四台磁带机。可见当时，外存是最不让人放心的。每次写数据的时候，都是同时向两台磁带机里写入，以防有一台出错。至于另外两台，是整体来备份这两台的。以防止控制这两台磁带机的电路有什么故障，导致最宝贵的数据丢失。　　至于另外一台主机么，在执行实时测控任务的时候，也是全部开机进行热备份的，就是接收全部的数据，只是不能发指令罢了。所以，在硬件可靠性不高的年代，为了那些数据，要投入多少的金钱。

　　据说，在八台磁带机一齐开机的时候，那里面根本就不能称之为机房，起码不是现在意义上静谧的机房。电流声，人声，全都被磁带机叮咛哐啷的声响盖过了。有人形容说象金工车间，我是去得迟了，无缘得见。不过，在调试备用主机时，四台磁带机同时开机的动静是见识到了。

　　我所见到的测控卫星的“大型”机　十

　　前面有朋友提到校验的事，这个倒是有。不过不是在主机里，而是在磁带机中有应用。我依稀记得是海明校验，能达到一个磁道错能自纠，二个磁道错能报警的效果。

　　为了继续写这篇文章，还是放狗一搜。结果网上还真有：

　　链接出处。是刘启业(原中科院计算所十四组助理研究员，解放军某研究所原总工程师)。看来刘老是这台机的体系结构设计者之一了。如果有机会，可以向他当面讨教一下为什么采用了36位的总线设计。刘老是计算所的，说不定和弓老先生认识。

　　文章里写的是第一代的717机了。我们用的是第二代。可能主体逻辑没怎么改，就是用集成电路代替了分立元件。第一代机的性能和稳定性会差一些。根据文中所提到的，主要部署在湘西、南宁、昆明、三亚、喀什等站。实际上，这些测控站，还有拉萨、长春、渭南等站，构成了中国第一代的卫星测控网。完成了东方红一号等卫星的测控任务。

　　随着地球同步卫星发射的测控需要，国家开始重点建设一南一北两个装备了微波测控设备的测控站。对测控机的改造就提到了议事日程上来。当时上海的工业力量还是全国最强的。所以改造任务就放到了上海无线电十三厂。改进型号应该称691机。不过大家习惯了叫她717机。

　　这篇文章里面有我在本文第一篇里的引文。

　　链接出处

　　里面提到了半固定(采用双轴磁芯)存储器曾用于691机。不过我接手时，已经被改造了。用了74系列的芯片和日本的存储芯片替换了原来的磁存储器。改造非常成功，除了与运控、通道分机接口没变化外，里面脱胎换骨。稳定性大大提高。事实上，这也是整个机器最稳定的部分。印象里内存分机只坏过几次，而且很快就能排除。因为集成度的提高，整个内存分机只有十来块大电路板，而且都有备份。因为是后期改造的缘故，增加了不少信号灯，系统状态一目了然，哪块板有了故障直接就可以换掉。

　　我所见到的测控卫星的“大型”机　十一

　　前面说到了磁带机改造的事，其实就是从带控分机上引出线路，把对磁带机的控制信号和数据线接入一个微机接口板，然后编一段代码控制这个接口板。把要读写的数据存放在微机硬盘上。这个今天说起来也没什么难，当时的难处就在于设计这个的人，既要很懂老机器的时序和接口关系，又要精通微机接口和编程。好在中国不会少了这些牛人，弄着弄着也就改成了。从此我们的世界清静了不少。每次测控任务时，只要启动微机运行程序，完成后，用软盘把生成的文件备份一下就好了。

　　所以说，当时的改造真是很实用。

　　作为测控专用机，强大的数据I/O能力是必不可少的。717机的本领也正在于此。她配了一台通道分机，类似今日计算机的主板芯片组的功能，专司数据的吞吐。

　　从数据方向上分，通道有出入两类，分别用C和R代表。从数据类型上，当然就是串行通道和并行通道两类了。并行通道居多，这时就看出字长的好处了。

　　有意思的是，当时就有了DMA(直接内存访问)的概念。DMA就是说外围数据不须经过CPU,直接由内存控制器写到指定位置。可能我的表述不准，欢迎河友指正。下面引一段刘老的原文：

　　717计算机在系统逻辑设计上采用分时中断技术，以保证准确无误地同时接收来自十多个通道的数据，而且要发送出满足实时控制的数据，这种采用软硬件相结合多级中断处理技术也是相当复杂的。

　　通道分机能控制成批的数据直接写入内存，不须经过运控分机，这样大大提高了数据处理的实时性。其实卫星测控系统就是一个实时的工业控制系统。若有搞过工控的河友，就很容易理解测控过程的计算机控制。

　　比方说，遥测设备送来了遥测数据，计算机就要将其解码，并将关键的参数显示出来供决策参考，某个参数超过指标了还要提示;要处理和西安中心的通信;要处理来自时间统一系统的信号;还要发出控制指令等。所以，测控站中心计算机的任务是十分繁重的。大量的时间是用在数据的处理上，而不是计算。把数据处理好送回西安中心，由那边进行最终的计算。

　　我所见到的测控卫星的“大型”机　十二

　　白天有点事，晚上回来继续。感谢河友的厚爱，让我有了写下去的动力。写本文，一是自己在读了河里文章后的怀旧情绪大爆发，二是将一段历史介绍出来，让大家有个了解，不让很多前辈们的心血湮灭在历史的长河中。

　　说起测控机的接口关系，粗算起来，要接收的信号就有秒信号，50毫秒信号，时间码，毫秒信号，这些是时间统一系统送来的;几路的星上遥测数码;以及测控设备送来的外测数据。要送出去的信号有：给遥控设备的遥控指令;给指挥系统的显示信息;给测控设备的引导信息;还有就是通过数传设备送到西安中心的数据，包含了星上下传的所有数据，还有测控设备采集的外测数据，这些数据都要根据时间信号打上标志。

　　信号间的接口关系是十分复杂，时序也是十分严格的。比如，在整秒信号后若干毫秒后，接收送来的用二进制表示的时间串码。50毫秒信号的边沿要和毫秒信号的边沿对齐等。有时候，由于元件的失效，信号边沿会出现过大的梯度，就会影响信号之间的时序关系。

　　那时候的传输线路并不可靠，而且几个机房之间距离也长达十几仍至数十米。这种情况下，接口信号的电平并不是标准的TTL电平，而是HTL电平。用正电平9-12V表示1,用负电平-9-12V表示0。接口电路倒是全用分立的三极管驱动，据说这样抗干扰能力强。

　　用今天的眼光来看，接口全是非标准的，没有所谓的D型接口。全是航空接头。之所以称航空接头，估计用的是当年飞机上电缆接口的标准。接头的针脚很粗，对接上后还要旋紧。没有使用压接头，全是焊接。地线接出后，焊在铜条上。我还记得那些屏蔽用的线，最后要编成一指宽的铜带，几条铜带象小姑娘的麻花辫一样编好。要焊那些地线很麻烦，普通的烙铁根本不行，必须用喷枪。

　　事实证明，这些措施在当时绝不是多余。因为后来在改造中大量使用了现在微机的接口以后，才发现可靠性有多差。

　　我所见到的测控卫星的“大型”机　十三

　　说完了四个主机，运控、内存、带控和通道。顺便聊聊外设。程序代码的输入用两种方式，标准的大量代码输入，用的是纸带机。程序员用穿孔机在纸带上打孔(如果打错了，就用纸贴上)，然后成卷的纸带装上光电纸带机，象电影胶卷似的，从一个纸带盘卷到另一个盘。光电头在纸带通过时，会根据孔的位置，读出0或1。不过这东西，我去的时候已经进库房了。因为当时程序都开发完了。另一种少量修改的方式，就是直接在控制台上用按键作修改。

　　这老机器倒是配了一个硕大的键盘。不是今天PC机用的这种，方方正正象个棋盘似的。可以输入数字、字母和一些符号。主要是运行任务程序时作为人机交互工具使用。不能用于输入代码的。

　　前面提到控制台，那个台子的模样大家可以参考六七十年代的纪录片或是科幻片什么的。上面密密麻麻地是指示灯和按键。机器工作的时候，灯闪灯灭的，很能营造气氛。

　　说到机房的噪音源，除了前面说到的磁带机之外，还有一个重要的来源，就是——打印机。

　　这个打印机号称是高速打印机，事实上也确实是，只是没法用几PPM去衡量它的速度。这么说吧，有一次我误打了几秒钟，发现后立即停止了打印，纸就窜出去一米多了。照这么算来，如果是A4纸的话，可能也有40页每分钟了。这么高的速度也是必需的，因为在当时，每次测控任务的数据，除了记磁带之外，是必须实时打印的。大家想，每一秒钟，计算机要接收多少数据啊?前文说过，有时间信号，有遥测信号，有外测信号，其中字节最多的就是遥测信号了。所以，在一秒钟之内，是必须打印完当秒收到的所有数据的。

　　用过这种高速打印机后，很长一段时间，我都对当时流行的爱普生LQ1600K针打不适应。

　　这么高速的打印机，是什么工作原理?下文分解。(学人挖坑，嘿嘿)

　　我所见到的测控卫星的“大型”机　十四

　　这个系列拖了有点久了，还是赶紧把后面的续下去吧。

　　前面把717机的主要部分介绍得差不多了。今天来聊聊电源。

　　计算机没有电源肯定是不行的。从IBM　PC开始，不，从APPLE II　开始，中国人对微机电源的概念就是一个小铁盒。不是玩家，很少有人去注意微机的机箱和电源。以前帮人装机的时候，见过许多人(尤其是女士)特别重视机箱的漂亮程度，至于电源，能问一下功率多大的都很少，更惶论电源的质量了。很多人自行装机吃亏其实就在弄了个质量不好的电源。常见的是标称功率虚高，主要某一路(如正5伏)输出电流不够，等后来加部件时才发现电源带不动。如果遇到质量差的，烧了主板或CPU的情况也是有的。以前帮人装过网吧的机子，那个朋友为了省钱，选了杂牌的机箱和电源，没过一个月就大为后悔了。

　　微机电源基本上是开关电源。台湾那边称交换电源。应该是对于“Switching Power”的译法不同。其主要原理是：

　　开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止.将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压。转化为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50HZ高很多.所以开关变压器可以做的很小，而且工作时不是很热，成本很低.

　　开关电源大体可以分为隔离和非隔离两种,隔离型的必定有开关变压器,而非隔离的未必一定有.

　　开关电源的工作原理是:

　　1.交流电源输入经整流滤波成直流;

　　2.通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上;

　　3.开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;

　　4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的.

　　交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰;

　　在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高;

　　开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出;

　　一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源.

　　前面介绍过，717机主要用的是正负5伏的直流电，通道部分则有部分的正负12伏的直流电。由于当年的器件集成度不高，数量多，所以耗电量也是相当可观的。每个机柜最上一层都是电源模板，象个小抽屉，可以抽出来。模块有四类，就是正负5伏及正负12伏。由于功率大，电压低，所以电流是比较大的，印象中每个模块可以输出25安的电流。所以零线和地线都相当的粗，是用细铜丝编成带，几条带子再象麻花辫一样地编起来。

　　刚进机房的时候，中队长吩咐我将维修间里的几个备用电源模块测一下，我二话没说，找到一根接线，一头插进模块后面的座里，一头插进市电座，一按开关，只听清脆“啪”的一声，电源模块指示灯没亮。

　　中队长走过来，有点抱歉地说：“忘了给你说了，不能用这个接线板。”

　　我这才注意到，除了桌面上的接线板外，还有一个固定在维修桌的边上插座。原来这个才是从机器供电线路分过来的座。

　　那么，响声是怎么一回事呢?

　　我所见到的测控卫星的“大型”机　十五

　　这几天工作调整，又被弄去当网管了。重操旧业，呵呵。刚接手新系统，很多事要从头来过，甚至连设备档案都要重新建立，忙得团团转。河里这个系列就搁下了。

　　继续说电源。

　　上回说到一声响。是怎么回事?很多行家都给了回答。其实，就是保险管炸裂了。

　　保险管是在电源模块后面，插座上方，旋开一个盖子，就可以倒出来。按说这保险管也不应该这么容易就炸啊。

　　原来是和那个插座有关。

　　我把检测线插进了市电座了。应该插进那个专用的检测插座。那里才是供给机器专用的。因为机器供电的频率和市电不同，是400周的。

　　这种中频电源，现在还应用于一些工业场合。有兴趣的同学可以放狗查查。当时，在计算机上使用这种电源的目的，估计是因为没有开关电源，如果直接用市电变压整流得到直流电，一个是变压器要做得很大，一个是可控硅的质量不可靠，再一个就是得到的直流电的波形不好。所以，就必须用电动机带动中频发电机，产生中频电源再供给电源模声。

　　那些中频发电机的质量还是很不错的，当时每台717机配了四台，一共八台。一台中频发电机就可以满足一台计算机的功率需求。但任务时必须同时开四台，两台一组地分成两组同时供电。一旦一台故障，可以平滑地切换到另一组。在当年没有UPS的情况下，这样做也尽可能地提高了系统的可靠性。为了任务的完成，整个测控系统的很多子系统都是备份了再备份，冗余了再冗余，这也是航天测控的一个特点吧。

　　关于保密的问题，多说几句。 十六

　　有河友问我，如何知道自己所写的都解密了。当年，从入学到工作到转业，一直都有领导讲到保密的事，所以这根弦，也一直没断过。

　　首先，现在信息的获得很容易，公开发表的许多信息都可以在网上找到。自己以前用维普和万方数据库时也顺手查过，很多论文的内容比我写的更详细。胡世祥中将牵头编的一本书在2000年就作为教材公开出版了，里面详尽解释了测控计算机和显示监控系统的原理。

　　其次，我主要写的是原理，数据是保密的，测控原理则世界通行，无密可保。比方说，高温压水核反应堆的原理，中国人知道，美国人也知道，俄罗斯人也知道，问题就在于具体的材料、工艺、技术路线了。

　　第三，这些老装备都退役十几年。实际上，当时我去的时候，那些装备也只剩下二个团站在用了。其余的都已退役。我转业之前，那些退役装备就作为废品处理了。

　　第四，中国航天己经相当开放了。有过一部电影叫《牧星人》，是和电视剧《中国轨道》套拍的，李雪健主演的，里面也提到了320计算机和717计算机。1980年代,美国人就参观了西昌中心和西安中心。我所在的测控站，也早就对外开放了。很多平民都曾参观过。

　　第五，后来的测控计算机都是从国外引进，大家不会以为中情局都是白痴，真的相信那些出国学习的理着短发或小分头，脸色白净，神情坚毅，沉默寡言，埋头苦学的中国人都是大学老师，而中国大学真得需要那么多的高性能专业计算机吧。

　　谢谢朋友们的关心，也希望大家继续关注中国的航天。

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