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Der Gemini Spacecraft Computer

In nächster Zeit werden die Lücken noch gefüllt und auch ein paar Bilder hinzugefügt.


Einführung und Überblick

Der Gemini Spacecraft Computer ist, wie der Name ja schon verrät, der Onboard-Computer (OBC) des Gemini Raumschiffes. Er ist im Grunde vergleichbar mit dem Computer des Apollo-Raumschiffes (Apollo Guidance Computer - AGC), jedoch mit wesentlich weniger Kapaziäten hinsichtlich Speicher und Rechenleistung, als auch der zur Verfügung stehenden Funktionalitäten. Der OBC kam hauptsächlich in den Phasen nach dem Start (orbit phase, retrograde phase, re-entry phase) zum Einsatz. Die Steuerung der Rakete wurde von einem eigenen Computer übernommen, allerdings bestand die Möglichkeit, dass der OBC diese Funktion ebenfalls übernehmen konnte. Er diente somit quasi als Backup-System in der Startphase.
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Peripherie

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Manual Data Insertion Unit (MDIU)

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Manual Data Readout (MDR)

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Manual Data Keyboard (MDK)

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Pilots' Control and Display Panel (PCDP)

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Incremental Velocity Indicator (IVI)

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Telemetry

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Rendezvous Radar

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Aerospace Ground Equipment (AGE)

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Time Reference System (TRS)

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Auxiliary Tape Memory (ATM)

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Architektur

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Befehlssatz

Der Opcode wird in den Bits OP1-OP4 kodiert.

Mnemonic Opcode in Oktal Timing (140µs pro Zyklus) Beschreibung des Befehls
HOP 00 1
DIV 01 1 (Ergebnis verfügbar nach 6)
PRO 02 1
RSU 03 1
ADD 04 1
SUB 05 1
CLA 06 1
AND 07 1
MPY 10 1 (Ergebnis verfügbar nach 6)
TRA 11 1
SHF 12
TMI 13 1
STO 14 1
SPQ 15 1
CLD 16 1
TNZ 17 1

I/O-Signale

Die Signale X und Y werden wie folgt kodiert: X (A1-A3), Y(A4-A6).

I/O-Signale für PRO Befehle

Operand (XY) Input/Output Signal Beschreibung des Signals
00 I Digital Command System shift pulse gate
01 O Data Transmission System control gate
02 I/O Time Reference System data and timing pulses
03 O Digit magnitude weight 1
04 O Reset data ready, enter, and readout
05 O Digit select weight 1
06 O Memory strobe
10 O Computer ready
11 O Drive counters to zero
12 O Enter
13 O Digit magnitude weight 2
14 O Display device drive
15 O Digit select weight 2
16 Autopilot scale factor
20 O Pitch resolution
21 O Select X counter
22 O Aerospace Ground Equipment data link
23 O Digit magnitude weight 4
25 O Digit select weight 4
26 I Reset start computation
30 O Yaw resolution
31 O Select Y counter
32 O Aerospace Ground Equipment data clock
33 O Digit magnitude weight 8
34 I Read Manual Data Insertion Unit insert data
36 O Reset radar ready
40 O Roll resolution
41 O Elapsed time control and Time Reference System control reset / ATM wind-rewind reset
43 O Computer malfunction
44 O ATM verify/repro command
46 TBD Second stage engine cutoff TBD
50 O Computer running
51 I?/O Time to start re-entry calculations control / ATM wind command
52 O Time to reset control / ATM rewind command
53 O Write output processor
54 I Read delta velocity
55 TBD Input processor time TBD
56 O Time to retrofire control
63 I Read pitch gimbal
64 I Read roll gimbal
65 I Read yaw gimbal
70 O Pitch error command
71 O Yaw error command
72 O Roll error command

I/O-Signale für CLD Befehle

Bei all den hier beschriebenen Signalen handelt es sich offensichtlich um Eingangssignale.

Operand (YX) Signal Beschreibung des Signals
01 Data ready Von der MDIU. Es zeigt an, dass ein Tastendruck registriert und für das Auslesen gespeichert wurde.
02 Enter Von der ENTER Taste der MDIU.
03 Readout Von der READ OUT Taste der MDIU.
04 Clear Von der CLEAR Taste der MDIU.
05 Time to start re-entry calculations Signalisiert, dass der Zähler für TR (time to retrograde) des TRS NULL erreicht hat.
06 Digital Command System ready
07 Instrumentation System request
10 Computer mode 2 Vom COMPUTER Auswahlschalter des PCDP. Die Kodierung lautet:
Mode 1 Mode 2 Mode 3 Mode
0 0 0 TBD
0 0 1 Pre-launch
0 1 0 Ascent
0 1 1 Catch-up
1 0 0 Rendezvous
1 0 1 Re-entry
1 1 0 TBD
1 1 1 TBD
11 Computer mode 1 Siehe "Computer mode 2"
12 Instrumentation System sync
13 Computer mode 3 Siehe "Computer mode 2"
14 ATM mode control 1 (Nur bei Modellen mit ATM. Sonst Spare.) Siehe ATM.
15 ATM mode control 2 (Nur bei Modellen mit ATM. Sonst Spare.) Siehe ATM.
16 Fade-in discrete
17 Abort transfer Vom ABORT Knopf des PCDP. Die Software ist angewiesen dieses Signal während der Startphase (ascent Modus) ständig abzufragen. Im Falle einer Aktivierung ist direkt in den re-entry Modus umzuschalten.
20 Spare
21 Start computation Vom START Knopf des PCDP.
22 Velocity error count not zero
23 Spare
24 Simulaton mode command
25 Y zero indication Signalisiert, dass die Y-Geschwindigkeit im Display der IVI NULL anzeigt.
26 Z zero indication Signalisiert, dass die Z-Geschwindigkeit im Display der IVI NULL anzeigt.
27 Aerospace Ground Equipment input data
30 Processor timing phase 1
31 X zero indication Signalisiert, dass die X-Geschwindigkeit im Display der IVI NULL anzeigt.
32 Aerospace Ground Equipment request
33 ATM on (Nur bei Modellen mit ATM. Sonst Spare.) Siehe ATM.
34 ATM end of tape (Nur bei Modellen mit ATM. Sonst Spare.) Siehe ATM.
35 ATM data 1 (Nur bei Modellen mit ATM. Sonst Spare.) Siehe ATM.
36 Umbilical disconnect
37 Spare
40 Spare
41 ATM clock (Nur bei Modellen mit ATM. Sonst Spare.) Siehe ATM.
42 Spare
43 ATM data channel 2 (Nur bei Modellen mit ATM. Sonst Spare.) Siehe ATM.
44 ATM data channel 3 (Nur bei Modellen mit ATM. Sonst Spare.) Siehe ATM.
45 Spare
46 Spare
47 Spare

Nachbau

Der Nachbau erfolgt in einem ersten Schritt für jedes einzelne Modul (CPU, MDK, etc.) einzeln mithilfe eines AVR-Controllers. Verbunden werden diese über einen seriellen Datenbus (vermutlich SPI) über den die einzelnen I/O-Leitungen emuliert werden.

Näheres hierzu kann demnächst auf einer extra Seite nachgelesen werden.