Электроника С5 — серия советских управляющих микрокомпьютеров. Структура микрокомпьютера и система команд разработаны киевским Институтом кибернетики (ИК) АН УССР совместно с Ленинградским конструкторско-технологическим бюро (ЛКТБ) Ленинградского объединения электронного приборостроения (ЛОЭП) «Светлана» в 1974 году. Разработчики — А. В. Палагин, А. Ф. Кургаев, В. А. Иванов (ИК), И. С. Евзович, А. Ф. Дряпак (ЛКТБ).
Электроника С5-01 Первый в СССР 16-разрядный микрокомпьютер общего назначения. Предназначался для массовой автоматизации процессов в народном хозяйстве. Разработка велась в ЛКТБ двумя параллельными ОКР — ОКР «Горн» (главный конструктор В. Я. Кузнецов) — процессор, память, общая шина, операционная система реального времени, моделирующая программа системы команд и микрокоманд на ЭВМ БЭСМ-6 и ОКР «Гибрид» (главный конструктор В. Е. Панкин) — набор плат ввода-вывода. ОКР были завершены в декабре 1975 года приёмкой Государственной Комиссией под председательством академика В. М. Глушкова.
Компьютер является полностью отечественной разработкой. Для него была создана новая элементная база — микропроцессорный комплект 536 серии. Конструкция многоплатная.
Электроника С5-02
Многоплатный микрокомпьютер (серийный вариант микрокомпьютера Электроника С5-01). Производство началось в 1976 году.
Электроника С5-11 Одноплатный микрокомпьютер. «Закрытый» вариант — без выведения шины наружу. Производство началось в 1976 году.
Электроника С5-12 Одноплатный микрокомпьютер на основе многокристального 16-разрядного микропроцессора, на плате размером 260×280 мм. Улучшенная («открытый» вариант) версия «Электроника С5-11», увеличено ОЗУ до 128 16-разрядных слов и ПЗУ до 2048 16-разрядных слов. Быстродействие — 10 тыс. операций в секунду. Предусматривалось подключение дополнительных функциональных модулей — АЦП, цифрового ввод-вывода, интерфейс к устройствам ввода-вывода с перфоленты, сопряжение с телетайпом и т. п.
Модули С5-12 ИсточникМ. П. Гальперин, В. Я. Кузнецов, Ю. А. Маслеников, В. Е. Панкин, В. П. Цветов, А. И. Боровской. Микро-ЭВМ «Электроника С5» и их применение. — Москва: «Советское радио», 1980. — 160 с. — (Массовая библиотека инженера «Электроника»).: «Электроника С5-121» −15-канальный АЦП для входных напряжений постоянного тока от −10 до +10В; ошибка преобразования не более 0,4 %; время преобразования не более 0,1 с «Электроника С5-122» — Цифровые входы-выходы, уровни напряжение которых согласованы с выходным уровнем ТТЛ-схем: число входов 4 байта; число выходов 4 байта «Электроника С5-123» — Сопряжение с устройствами ввода-вывода с перфоленты: фотосчитывающим устройством FS-1501; перфораторами ПЛ-80 или ПЛ-150 «Электроника С5-124» — Сопряжение с телетайпом типа РТА-6 (РТА-7; РТА-60; Т-63; СТА-2М) «Электроника С5-125А» — ОЗУ объёмом 2048 16-разрядных слов «Электроника С5-125Б» — ОЗУ объёмом 4096 16-разрядных слов «Электроника С5-126» — Дисплейный адаптер для вывода на видеоконтрольное устройство телевизионного типа «Квант-М» информации из ЗУ микро-ЭВМ «Пульт оператора системы» — обеспечивает взаимодействие оператора с управляемой от микро-ЭВМ системой на языке формуляров ВКУ «Квант-М» — видеоконтрольное устройство телевизионного типа на основе ЭЛТ 16ЛК2Б предназначается для совместной работы с модулем «С5-126» при отображении информации из микро-ЭВМ «Электроника П5-ППЗУ» — перепрограммируемое постоянное ЗУ с электрической сменой информации, информационная емкость 1024 16-разрядных слов.
Электроника С5-31 Однокристальная микро-ЭВМ «Электроника С5-31» (в дальнейшем — С5-31) — разработка ЛКТБ «Светлана-микроэлектроника» (ОКР «ФОРУМ», приёмка Государственной комиссией — октябрь 1979 г.).
С5-31 — первая отечественная 16-разрядная однокристальная микро-ЭВМ. Её структура соответствует структуре семейства микро-ЭВМ серии «Электроника С5».
Главный конструктор (ГК) С5-31 — Н. В. Неустроев, разработчики структуры и электрической схемы — В. В. Городецкий, А. Ф. Дряпак, И. С. Евзович, В. В. Виноградов, О. А. Знаменский, Е. С. Потапов, топологии — Т. Н. Ковалевская, А. С. Сыченников; технологии — В. В. Цветков (заместитель ГК по технологии), Н. М. Яковлева, Н. А. Добрякова, Э. А. Одинцова. Разработчик алгоритма и программы резидентного программного обеспечения — И. С. Евзович.
С5-31 является законченной микро-ЭВМ семейства, включающей микропроцессор, оперативное и постоянное запоминающие устройства, а также разнообразные цифровые каналы ввода-вывода (ВВ) информации. Предусмотрена возможность программной перестройки структуры ВВ для организации внешней шины с целью наращивания памяти и каналов ввода-вывода.
С5-31 предназначена для использования в управляющей и измерительной аппаратуре, оборудовании для линий связи, контроллерах, системах сбора и обработки и передачи информации.
Технология — n-МОП, 3 мкм, тактовая частота 1 Мгц, 125000 транзисторов на кристалле.
Корпус 4134.48-2. Размер кристалла — 5,5×5,0 мм. Наименование кристалла — 4Х145М.
Рабочая температура — +10°С — +70°С.
Напряжение питания — 5 в.
Потребляемая мощность — 1 вт.
Разрядность информации — 16.
Встроенное ОЗУ — 128 16-битных слов.
Встроенное ПЗУ — 1024 16-битных слов. Относительный недостаток — запись программ заказчика в ПЗУ производится изготовителем кристалла.
Число каналов ввода-вывода — 35.
Быстродействие — 85000 операций сложения регистр- регистр в секунду.
Система команд — Электроника С5.
Число инструкций — 31.
Пользователю предоставляется 120 16-битных слов ОЗУ, 920 16-битных слов ПЗУ и 32 канала ввода-вывода.
Резидентное программное обеспечение (ПО) — 100 ячеек ПЗУ. Оно выполняет начальный пуск программы, выбор работы с внутренним или внешним ПО и работу с пультом отладки программ по синхронному последовательному каналу. Остальные ресурсы использованы для программно-аппаратных средств, предназначенных для отладки программ.
Ввод-вывод:
• 2 параллельных 8-разрядных канала ВВ, которые могут перестраиваться в 8-разрядную или 16-разрядную внешнюю шину для наращивания памяти и ВВ;
• 2 параллельных 4-разрядных канала, перестраиваемых на ввод или вывод;
• два параллельных выходных канала — 2-разрядный и 3-разрядный;
• 1 последовательный 8-разрядный канал, который может работать либо как таймер, либо как сдвиговый регистр для преобразования параллельного 8-разрядного кода в последовательный (выход) и последовательного кода в параллельный (вход);
• 5 каналов приоритетных прерываний; время обработки прерывания 16-24 мкс.
Уровень разработки соответствовал лучшим мировым результатам того периода в области 16-разрядных однокристальных микро-ЭВМ []. ХарактеристикаTMS 9940К1801ВЕ1
(НЦ-80Т)К1827ВЕ1
(С5-31)Разрядность данных,
бит1, 8, 161, 8, 16, 321, 8, 16Разрядность АЛУ,
бит81616Число команд5840431ОЗУ, бит128×8128×16128×16ПЗУ, бит2К×81К×161К×16Время сложения, мкс3,53,112Уровни прерываний458Ввод-вывод32
программируемые линии16 бит магистраль,
32 бита посл.
программир. канала
ввода -выводаСм. текст выше Применялась в качестве встроенного контроллера для управления измерительными приборами. В составе модуля «Электроника МС 2703» применялась для управления колориметрами КФК-2 МП, МКМФ-02, спектрофотометром СФ46МПСС № 4 1988 Стр. 7 %20
4. Б. М. Малашевич. 50 лет отечественной микроэлектронике. Краткие основы и история развития. Очерки истории российской электроники. Вып. 5. М.: Техносфера. 2013.-800 с. (с. 732—739). %20
5. О. Н. Меламед. Применение однокристальной микро-Эвм «Электроника С5-31». https://memoclub.ru/2020/07/primenenie-odnokristalnoy-mikro-evm-elektronika-s5-31/ .
На основе К1827ВЕ1 построена одна из моделей электрической печатной машинки «Ромашка» (ПЭЛП 305-03). При включении она выводит на индикатор сообщение «P1827».
Электроника С5-21, С5-21М Микрокомпьютер на основе однокристального 16-разрядного N-MOП микропроцессора К586ВМ1 (старое наименование К586ИК1).
Микрокомпьютер «Электроника МС2716» Процессор К586ВМ1. Разрядность — 16 бит Число базовых команд — 31, система команд единая для семейства «Электроника С5» Частота тактового генератора — 2 МГц Быстродействие — приблизительно 200 тыс. команд регистр-регистр в секунду 16 регистров общего назначения для каждой из 16 задач Адресуемый объём памяти — 32К 16-битных слов (64 Кбайта) Объём встроенного ОЗУ — 512 байт (четыре микросхемы К586РУ1 ёмкостью 256 4-разрядных слова каждая) Объём встроенного ПЗУ — 4096 байт (две микросхемы К586РЕ1 ёмкостью 1024 16-разрядных слова, время выборки 350 нс) 64 параллельных канала, четыре микросхемы типа К586ВВ1, каждая из которых имеет перестраиваемую 8-разрядную структуру и два 8-разрядных канала ввода-вывода Восемь микросхем К155ИЕ7, формирующих сетку частот Потребляемая мощность — не более 20 Вт
Процессор аппаратно может исполнять «ядро» из 16 команд, остальные 15 команд выполняются микропрограммным способом. Общее количество команд с модификациями — 256
Процессорный модуль «Электроника С5-21» содержит два канала МПИ, первый канал используется для связи с локальными устройствами ввода-вывода, а второй — для межмашинной связи в многопроцессорных комплексах и для связи с разделяемыми устройствами.
С5-21 и C5-21М (МС 2716) существенно отличаются друг от друга по выходным сигналам, включая их обозначения.
Модули С5-21 Модуль сопряжения с аналоговыми датчиками «Электроника С5-2101» — 32 канала (-5..+5В). Время преобразования в 11-разрядный код: сигналов постоянного тока — 200мкс; переменного тока 50Гц — 10мс. Модуль сопряжения с цифровыми датчиками «Электроника С5-2102» — 12 8-разрядных каналов ввода-вывода, 6 последовательных каналов ввода-вывода. Модуль сопряжения телетайпом «Электроника С5-2103» — К586ВВ1, К190КТ2 Модуль ОЗУ «Электроника С5-2105» — 16К 16-битных слов, К535РУ3 Модуль дисплейного адаптера «Электроника С5-2106» — управляет видеоконтрольными устройствами типа «ВК23В60» и «Электроника К2-01» Модуль пульта отладки программ «Электроника С5-2107» — индикационно-клавишное устройство, содержит блок клавиатуры на 36 клавиш и 10-разрядный 7-сегментный индикатор. Модуль ППЗУ «Электроника С5-2108» — 4К 16-битных слов, КР556РТ5 Модуль сопряжения с датчиками аналоговой информации «Электроника С5-2109» — АЦП: 8 каналов −5..+5В. Выполнен по схеме последовательного приближения на К572ПА1А и К155ИР17. Входные коммутаторы на К590КН1. Время преобразования — не более 200мкс. ЦАП: 4 канала −5..+5В, 10 разрядов и знак, время преобразования — 25мкс. Выполнен на 4 шт. К572ПА1А. Модуль многофункционального цифрового адаптера со схемой подключения ГМД-7012 «Электроника С5-2112» Модуль ППЗУ «Электроника С5-2113А» К586РЕ1 8К×16бит, время выборки — 2,4мкс, 8 шт. ПЗУ К573РФ2, время выборки — 1мкс.
Электроника С5-22 Является версией С5-21М для специального (военного) применения. От С5-21М отличается применением микросхем с военной приемкой, без использования микросхем в пластиковых корпусах.
Включает модули: Модуль процессорный «Электроника С5-2200» Модуль ЦВВ «Электроника С5-2202» Адаптер фотосчитывателя, перфоленточного перфоратора и телетайпного аппарата «Электроника С5-2203» Модуль ОЗУ «Электроника С5-2205» Модуль ПЗУ «Электроника С5-2213» Дисплейный адаптер «Электроника С5-2206» Пульт «Электроника С5-2107»
Электроника С5-41 «Электроника СМС121». Система на основе микропроцессорного набора серии К1801 с интерфейсом МПИ. Система команд — PDP-11 («Электроника 60», ОСТ 11.305.909-82).
Контроллер имеет модульную конструкцию, состоит из базового (процессорного) блока, кроме того имеется 4 посадочных места для установки функционально-конструктивных модулей (ФКМ), смонтированных на одной печатной плате размером 114,5×220 мм.