Iskra 111

Die russische Iskra 111 wurde im Jahr 1978 in einer total veralteten Halbleitertechnik hergestellt. Texas Instruments gab diese Technik bereits gegen 1964 auf und ersetzte die RTL-Technik durch DTL bzw TTL. Ein weiteres Kuriosum an der Maschine ist die Tatsache, daß nur eine einzige IC-Type verwendet wird: Das K201LB4.

Iskra 111 intern

Display mit einer meiner Lieblingsrechnungen 1/7

Die "5" wird bei den russischen Nixieröhren durch eine auf den Kopf gestellte "2" gebildet. Im dunklen Hintergrund die 13 Platinen, aus denen die Maschine aufgebaut ist.

Typenschild und Inventarnummer

So steht es auf dem Deckel

Eine der 13 Platinen

In der ganzen Maschine gibt es nur ICs dieses einen Typs.

Tastaturenkoder und Taktgenerator

Der Kabelbaum oben kommt von der Tastatur. Die beiden größeren Bauteile unten sind Verzögerungsleitungen, dazwischen befinden sich 4 rote Transistoren.

Die Treiber für die Nixie-Anoden

Die Transistoren schalten die Anoden zwischen +100V und +200V.

Ultraschall-Laufzeitspeicher

Normalerweise liegt er vorne unter der Tastatur. Der Speicher besteht aus 10 Windungen Stahldraht. Der Durchmesser der Windungen ist ca 13,5cm, also insgesamt eine Drahtlänge von 4,24m. Laut Physikbuch beträgt die Schallgeschwindigkeit in Stahl 3000m/s. Das ergibt rechnerisch eine Verzögerungszeit für den hier vorliegenden Speicher von: 4,24m / (3000m/s) = 1,41333ms

Mit unserem Oszilloskop haben wir gemessen: 1,404ms !

Ein Wortzyklus

Wie berechnet, so gemessen: Der Kanal 1 des Oszilloskops zeigt die Anodenspannung an der niederwertigsten Nixieröhre. Da die Anzeige synchron zum Laufzeitspeicher arbeitet, ist der Abstand der beiden Anodenimpulse gleich der Umlauf- oder Wortzeit, also 1,4ms.
Auf dem 2. Kanal wird der Speicherinhalt dargestellt, der bei dieser Zeitauflösung aber nicht im Detail zu erkennen ist.

Drei Ziffernstellen im Detail

Die Maschine besitzt drei sichtbare und ein unsichtbares Register. Immer je eine Dezimalstelle dieser Register läuft binär kodiert direkt hintereinander um. Der Akku ist gelb unterlegt, das Ein/Ausgaberegister ist blau unterlegt, der Speicher rot und das Hilfsregister violett. Die Zeit läuft auf dem Oszilloskopschirm von links nach rechts, also der arithmetischen polyadischen Schreibweise genau entgegengesetzt. Auf deutsch: Alle dezimalen und binären Zahlen auf den Oszillogrammen sind von rechts (höherwertige Stelle) nach links zu lesen!

Man erkennt im Akku (gelb) die Zahl 107, im Ein/Ausgaberegister (blau) die Zahl 033, im Speicher (rot) die Zahl 909. Im violetten Hilfsregister ist auf dem Oszilloskop nur dann das Bitmuster 1111 zu erkennen, wenn die Kommataste gedrückt wurde. Ob dieses Register noch anderen Zwecken dient, müsste man mit dem Logikanalysator untersuchen.

Zu erkennen ist auch, dass die Nixie-Anode der niederwertigsten Röhren zur Ziffernzeit 2 angesteuert wird, da ja zuerst die Ziffer 1 aus dem Laufzeitspeicher herausgeschoben werden muss, um sie anzuzeigen bzw. irgendwelche Berechnungen damit durchführen zu können.

Ganz links oberhalb des orangenen Striches ist wohl ein Synchronimpuls zu sehen. Er läuft immer um, auch wenn alle Register gelöscht sind. Das Problem der Draht-Laufzeitspeicher ist die Wärmeausdehnung: Wird es wärmer, wird der Draht länger und die Impulse brauchen ebenfalls länger um durch den Draht zu laufen. Die Maschine regelt über den Abstand des Synchronpulses ihre Taktfrequenz.