Launch Vehicle Digital Computer
લોન્ચ વ્હીકલ ડિજિટલ કમ્પ્યુટર (એલ. વી. ડી. સી.) એક એવું કમ્પ્યુટર હતું જેણે શનિ વી રોકેટને પ્રક્ષેપણથી પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાં દાખલ કરવા માટે ઓટોપાયલટ પ્રદાન કર્યું હતું. ન્યૂ યોર્કના ઓવેગોમાં આઇબીએમના ઇલેક્ટ્રોનિક્સ સિસ્ટમ્સ સેન્ટર દ્વારા ડિઝાઇન અને ઉત્પાદિત, તે ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ યુનિટના મુખ્ય ઘટકોમાંનું એક હતું, જે શનિ વી અને શનિ આઇબી રોકેટના એસ-આઇવીબી તબક્કામાં ફીટ કરવામાં આવ્યું હતું. એલ. વી. ડી. સી. એ શનિના હાર્ડવેરના પ્રક્ષેપણ પૂર્વે અને પછીના ચેકઆઉટને પણ ટેકો આપ્યો હતો. તેનો ઉપયોગ લોન્ચ વ્હીકલ ડેટા એડેપ્ટર (એલ. વી. ડી. એ.) સાથે કરવામાં આવ્યો હતો, જે પ્રક્ષેપણ વાહનમાંથી સેન્સર ઇનપુટ્સમાંથી કમ્પ્યુટર પર સિગ્નલ કન્ડીશનીંગ કરે છે. હાર્ડવેર એલ. વી. ડી. સી. પ્રતિ સેકન્ડ 12190 સૂચનાઓ ચલાવવા માટે સક્ષમ હતું. સરખામણી માટે, 2022 સુધીમાં, યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયાના સંશોધકોએ પ્રતિ સેકન્ડ 1.78 ટ્રિલિયન સૂચનો પર ચલાવવા માટે સક્ષમ ચિપ બનાવી છે, જે 14.6 કરોડ ગણી ઝડપી છે. તેની મુખ્ય ઘડિયાળ 2.048 MHz પર ચાલતી હતી, પરંતુ કામગીરીઓ બીટ-સીરીયલ રીતે કરવામાં આવતી હતી, જેમાં દરેક બીટ પર પ્રક્રિયા કરવા માટે 4 ચક્ર, સૂચના તબક્કા દીઠ 14 બિટ્સ અને સૂચના દીઠ 3 તબક્કા જરૂરી હતા, એક સરળ ઉમેરો માટે 82 μs (168 ઘડિયાળ ચક્ર) ના મૂળભૂત સૂચના ચક્ર સમય માટે. કેટલીક સૂચનાઓ (જેમ કે ગુણાકાર અથવા ભાગાકાર) અમલમાં મૂકવા માટે મૂળભૂત સૂચના ચક્રના ઘણા ગુણાંક લીધા. મેમરી 13-બીટ સિલેબલના સ્વરૂપમાં હતી, દરેક 14 મી પેરિટી બીટ સાથે. સૂચનાઓ કદમાં એક ઉચ્ચારણ હતી, જ્યારે ડેટા શબ્દો બે ઉચ્ચારણ (26 બિટ્સ) હતા. મુખ્ય મેમરી 4,096-શબ્દ મેમરી મોડ્યુલોના સ્વરૂપમાં રેન્ડમ એક્સેસ મેગ્નેટિક કોર હતી. 8 મોડ્યુલો સુધી મહત્તમ 32,768 શબ્દોની મેમરી પૂરી પાડવામાં આવી હતી. અલ્ટ્રાસોનિક વિલંબ રેખાઓ કામચલાઉ સંગ્રહ પ્રદાન કરે છે. વિશ્વસનીયતા માટે, એલ. વી. ડી. સી. એ ટ્રિપલ-રિડન્ડન્ટ તર્ક અને મતદાન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કર્યો હતો. કોમ્પ્યુટરમાં ત્રણ સમાન તર્ક પ્રણાલીઓનો સમાવેશ થતો હતો. દરેક તર્ક પ્રણાલીને સાત તબક્કાની પાઇપલાઇનમાં વહેંચવામાં આવી હતી. પાઇપલાઇનના દરેક તબક્કે, મતદાન પ્રણાલી પરિણામો પર બહુમતી મત લેશે, જેમાં સૌથી લોકપ્રિય પરિણામ તમામ પાઇપલાઇનમાં આગળના તબક્કામાં પસાર કરવામાં આવશે. આનો અર્થ એ થયો કે, સાત તબક્કાઓમાંથી દરેક માટે, ત્રણ પાઈપલાઈનમાંથી કોઈપણ એકમાં એક મોડ્યુલ નિષ્ફળ થઈ શકે છે, અને LVDC હજુ પણ સાચા પરિણામો ઉત્પન્ન કરશે. પરિણામ 250 કલાકથી વધુની કામગીરીની 99.6% ની અંદાજિત વિશ્વસનીયતા હતી, જે એપોલો મિશન માટે જરૂરી થોડા કલાકો કરતાં ઘણી વધારે હતી. ચાર મેમરી મોડ્યુલો સાથે, 16,384 શબ્દોની કુલ ક્ષમતા આપતા, કોમ્પ્યુટરનું વજન, કદમાં હતું અને તેનો વપરાશ 137W હતો. એલ. વી. ડી. સી. એ લોન્ચ વ્હીકલ ડેટા એડેપ્ટર (એલ. વી. ડી. એ.) સાથે ડિજિટલ રીતે વાતચીત કરી. એલવીડીએએ ફ્લાઇટ કંટ્રોલ કમ્પ્યુટર (એફસીસી) સાથે એનાલોગ-થી-ડિજિટલ અને ડિજિટલ-થી-એનાલોગને રૂપાંતરિત કર્યું. એફસીસી એક એનાલોગ કમ્પ્યુટર હતું. સોફ્ટવેર આર્કિટેક્ચર અને એલ્ગોરિધમ્સ એલ. વી. ડી. સી. સૂચના શબ્દોને 4-બીટ ઓપકોડ ફિલ્ડ (ઓછામાં ઓછા નોંધપાત્ર બિટ્સ) અને 9-બીટ ઓપરેન્ડ એડ્રેસ ફિલ્ડ (સૌથી મહત્વપૂર્ણ બિટ્સ) માં વિભાજિત કરવામાં આવ્યા હતા. જ્યારે અઢાર જુદી જુદી સૂચનાઓ હતી ત્યારે તે સોળ સંભવિત ઓપકોડ મૂલ્યો સાથે છોડી ગયું હતુંઃ પરિણામે, ત્રણ સૂચનાઓએ સમાન ઓપકોડ મૂલ્યનો ઉપયોગ કર્યો હતો, અને કઈ સૂચના ચલાવવામાં આવી હતી તે નિર્ધારિત કરવા માટે સરનામાના મૂલ્યના બે બિટ્સનો ઉપયોગ કર્યો હતો. મેમરીને 256-શબ્દ "સેક્ટર્સ" માં વિભાજિત કરવામાં આવી હતી. સરનામાના 8 બિટ્સ એક ક્ષેત્રની અંદર એક શબ્દને નિર્દિષ્ટ કરે છે, અને 9મો બીટ સોફ્ટવેર-પસંદ કરી શકાય તેવા "વર્તમાન ક્ષેત્ર" અથવા "શેષ મેમરી" તરીકે ઓળખાતા વૈશ્વિક ક્ષેત્ર વચ્ચે પસંદ કરવામાં આવે છે. અઢાર સંભવિત એલ. વી. ડી. સી. સૂચનાઓ આ પ્રમાણે હતીઃ પ્રોગ્રામ્સ અને અલ્ગોરિધમ્સ ઉડાનમાં એલ. વી. ડી. સી. વાહનના માર્ગદર્શન માટે દર 2 સેકંડમાં એક મોટી ગણતરી લૂપ અને વલણ નિયંત્રણ માટે સેકન્ડમાં 25 વખત એક નાની લૂપ ચલાવતી હતી. નાના લૂપ દર 40 એમ. એસ. માં સમર્પિત વિક્ષેપ દ્વારા શરૂ થાય છે અને દોડવા માટે 18 એમ. એસ. લે છે. એપોલો ગાઇડન્સ કમ્પ્યુટર સોફ્ટવેરથી વિપરીત, એલ. વી. ડી. સી. પર ચાલતું સોફ્ટવેર ગાયબ થઈ ગયું હોય તેવું લાગે છે. જ્યારે હાર્ડવેરનું અનુકરણ કરવું એકદમ સરળ હશે, ત્યારે સોફ્ટવેરની માત્ર બાકીની નકલો કદાચ નાસાની સાઇટ્સ પર પ્રદર્શિત બાકીના શનિ વી રોકેટના ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ યુનિટ એલવીડીસીની મુખ્ય મેમરીમાં છે. એલ. વી. ડી. સી. બાહ્ય ઘટનાઓ દ્વારા પેદા થતા સંખ્યાબંધ વિક્ષેપોને પણ પ્રતિસાદ આપી શકે છે. શનિ IB માટે આ વિક્ષેપો હતાઃ શનિ V માટે આ વિક્ષેપો હતાઃ LVDCનું નિર્માણ લગભગ પહોળું, ઊંચું અને ઊંડું અને વજનવાળું હતું. ચેસિસ મેગ્નેશિયમ-લિથિયમ એલોય એલ. એ. 141થી બનેલી હતી, જે તેની ઊંચી કઠોરતા, ઓછું વજન અને સારી કંપન ભીનાશ લાક્ષણિકતાઓ માટે પસંદ કરવામાં આવી હતી. ચેસિસને દિવાલો દ્વારા અલગ કરાયેલા કોષોના 3 x 5 મેટ્રિક્સમાં વહેંચવામાં આવ્યું હતું, જેના દ્વારા કોમ્પ્યુટર દ્વારા વિખેરાયેલી 138 વોટની શક્તિને દૂર કરવા માટે શીતક ફેલાવવામાં આવ્યું હતું. સેલ દિવાલોમાં સ્લોટ્સ ઇલેક્ટ્રોનિક્સના "પૃષ્ઠો" ધરાવે છે. કમ્પ્યુટરની દિવાલોમાંથી શીતકનું પરિભ્રમણ કરીને એલ. વી. ડી. સી. ને ઠંડુ કરવાનો નિર્ણય તે સમયે અનોખો હતો અને ત્રિ-પરિમાણીય પેકેજિંગને કારણે એલ. વી. ડી. સી. અને એલ. વી. ડી. એ. (આ તકનીકનો ઉપયોગ કરીને આંશિક રીતે ઠંડુ કરાયેલ) ને એક ઠંડા પ્લેટ સ્થાનમાં મૂકવાની મંજૂરી આપી હતી. ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ યુનિટમાં મોટાભાગના ઉપકરણોને ઠંડુ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી ઠંડી પ્લેટ અવકાશ દૃશ્યથી બિનકાર્યક્ષમ હતી, જોકે ઉપયોગમાં લેવાતા વિવિધ ઉપકરણો માટે તે બહુમુખી હતી. એલોય એલ. એ. 141 નો ઉપયોગ આઇ. બી. એમ. દ્વારા જેમિની કીબોર્ડ, રીડ આઉટ યુનિટ્સ અને કોમ્પ્યુટર પર ઓછી માત્રામાં કરવામાં આવ્યો હતો અને એલ. વી. ડી. સી. ની મોટી ફ્રેમ તે સમયે એલ. એ. 141 કાસ્ટના સૌથી મોટા બિલેટ્સમાંથી બનાવવામાં આવી હતી અને ત્યારબાદ સી. એન. સી. ને ફ્રેમમાં મશીન કરવામાં આવી હતી. એક પૃષ્ઠમાં પાછળથી બે બોર્ડ અને નીચા પાવર પૃષ્ઠો પર ચેસિસમાં ગરમીનું સંચાલન કરવા માટે મેગ્નેશિયમ-લિથિયમ ફ્રેમ અને ઉચ્ચ પાવર પૃષ્ઠો પર મેગ્નેશિયમ-એલ્યુમિનિયમ-ઝિંકનો સમાવેશ થતો હતો. 12-સ્તરના બોર્ડમાં સિગ્નલ, પાવર અને ગ્રાઉન્ડ સ્તરો હતા અને સ્તરો વચ્ચેના જોડાણો પ્લેટેડ-થ્રુ છિદ્રો દ્વારા બનાવવામાં આવ્યા હતા. પ્લેટેડ-થ્રુ છિદ્રો ઇરાદાપૂર્વક એકમ તર્ક ઉપકરણો (યુએલડી) ની નીચે મૂકવામાં આવ્યા હતા જેથી ઉપકરણોથી ધાતુની ફ્રેમ અને આમ શીતક દિવાલો સુધી ગરમીનું સંચાલન કરવામાં મદદ મળે. 35 એલ્યુમિના ચોરસ સુધી બોર્ડમાં સોલ્ડર કરી શકાય છે. આ એલ્યુમિના ચોરસમાં ઉપરની બાજુએ વાહક રેશમની અને નીચેની બાજુએ પ્રતિરોધક રેશમની તપાસ કરવામાં આવતી હતી. સેમિકન્ડક્ટર ચિપ્સ, જેમાં દરેકમાં એક ટ્રાન્ઝિસ્ટર અથવા બે ડાયોડ હોય છે, તે ઉપરની બાજુએ રિફ્લો સોલ્ડર કરવામાં આવતી હતી. સંપૂર્ણ મોડ્યુલને એકમ તર્ક ઉપકરણ કહેવામાં આવતું હતું. યુનિટ લોજિક ડિવાઇસ (યુએલડી) એ આઇબીએમના સોલિડ લોજિક ટેક્નોલોજી (એસએલટી) મોડ્યુલનું નાનું વર્ઝન હતું, પરંતુ ક્લિપ જોડાણો સાથે. તાંબાના દડાઓનો ઉપયોગ ચિપ્સ અને વાહક પેટર્ન વચ્ચેના સંપર્કો માટે થતો હતો. ઇલેક્ટ્રોનિક માળખાની પદાનુક્રમ નીચેના કોષ્ટકમાં દર્શાવવામાં આવી છે. ગેલેરી પણ જુઓ એપોલો માર્ગદર્શન કોમ્પ્યુટર એપોલો પીજીએનસીએસ પ્રાથમિક અવકાશયાન માર્ગદર્શન પ્રણાલી જેમિની સ્પેસક્રાફ્ટ ઓન-બોર્ડ કોમ્પ્યુટર (ઓ. બી. સી.) નોંધો સંદર્ભો આઇબીએમ, શનિ વી પ્રક્ષેપણ વાહન ડિજિટલ કોમ્પ્યુટર, વોલ્યુમ વનઃ સામાન્ય વર્ણન અને સિદ્ધાંત, 30 નવેમ્બર 1964 આઇબીએમ, શનિ વી માર્ગદર્શન કોમ્પ્યુટર, અર્ધવાર્ષિક પ્રગતિ અહેવાલ, 1 એપ્રિલ. - 30 સપ્ટેમ્બર 1963,31 ઓક્ટોબર 1963; આર્કાઇવ બેલકોમ, ઇન્ક, મેમરી રિક્વાયરમેન્ટ્સ ફોર ધ લોન્ચ વ્હીકલ ડિજિટલ કમ્પ્યુટર (એલવીડીસી), 25 એપ્રિલ 1967 બોઇંગ, શનિ વી પ્રક્ષેપણ વાહન માર્ગદર્શન સમીકરણો, એસએ-504,15 જુલાઈ 1967 નાસા માર્શલ સ્પેસફ્લાઇટ સેન્ટર, શનિ વી ફ્લાઇટ મેન્યુઅલ એસએ-503,1 નવેમ્બર 1968 નાસા માર્શલ સ્પેસફ્લાઇટ સેન્ટર, સ્કાયલેબ શનિ આઈબી ફ્લાઇટ મેન્યુઅલ, 30 સપ્ટેમ્બર 1972 એમ. એમ. ડિકીન્સન, જે. બી. જેક્સન, જી. સી. રાંડા. આઇબીએમ સ્પેસ ગાઇડન્સ સેન્ટર, ઓવેગો, એનવાય. "શનિ વી પ્રક્ષેપણ વાહન ડિજિટલ કમ્પ્યુટર અને ડેટા એડેપ્ટર". પ્રોસિડિંગ્સ ઓફ ધ ફોલ જોઇન્ટ કમ્પ્યુટર કોન્ફરન્સ, 1964, પૃષ્ઠો 501-516. એસ. બોનિસ, આર. જેક્સન અને બી. પાગનાની. આઇબીએમ સ્પેસ ગાઇડન્સ સેન્ટર, ઓવેગો, એનવાય. "પ્રક્ષેપણ-વાહન માર્ગદર્શન કમ્પ્યુટર માટે યાંત્રિક અને ઇલેક્ટ્રોનિક પેકેજિંગ". ઇન્ટરનેશનલ ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ પેકેજિંગ સિમ્પોસિયમ 21-24 ઓગસ્ટ 1964. પાનાઓ 226-241. આઇબીએમ, એપોલો સ્ટડી રિપોર્ટ, વોલ્યુમ 2. આઇબીએમ સ્પેસ ગાઇડન્સ સેન્ટર, ઓવેગો, એનવાય, 1 ઓક્ટોબર 1963. 133 પાના. વર્ચ્યુઅલ એ. જી. સી. (63-928-130 માટે શોધ) પર પણ ઉપલબ્ધ છે. નાસા એમએસએફસી, એસ્ટ્રિયોનિક્સ સિસ્ટમ હેન્ડબુક શનિ પ્રક્ષેપણ વાહનો નાસા માર્શલ સ્પેસ ફ્લાઇટ સેન્ટર, 1 નવેમ્બર 1968. એમએસએફસી નં. IV-4-401-1. આઇબીએમ નં. 68-966-0002. 419 પૃષ્ઠો. પ્રકરણ 15 એલ. વી. ડી. સી. અને લોન્ચ વ્હીકલ ડેટા એડેપ્ટર વિશે છે. બાહ્ય કડીઓ IBM આર્કાઇવ્સઃ શનિ માર્ગદર્શન કોમ્પ્યુટર અપોલો લૂનર મોડ્યુલ અને શનિ V સ્પેસફ્લાઇટ કલાકૃતિઓના સ્પેસહોલિક સંગ્રહમાં LDVC ઘટકોના ઉચ્ચ-રીઝોલ્યુશન ફોટા માર્ગદર્શન કમ્પ્યુટર્સ અપોલો પ્રોગ્રામ હાર્ડવેર IBM એવિઓનિક્સ કમ્પ્યુટર્સ સ્પેસક્રાફ્ટ નેવિગેશન સાધનો