郑植华:103机磁芯存储器的设计改进_bao1618 郑植华:103机磁芯存储器的设计改进_bao1618
郑植华:103机磁芯存储器的设计改进
2020-02-13 14:33:31
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很长时间了一直想把自己工作经历写一下,成功的还有不太成功的,想起来就写几句,到现在后面的还没写完,写的不好,请多指正。需要说明几点:因为写的是个人经历就没写同事们的工作包括我的组长黄孝康。文中本不应提及当年琐事,但年轻时确感不快,作为真实经历也没有删掉,好在我们早已握手言和了。

1958年暑假结束后,我在北京无线电工业学校结束了基础课程学习进入第三学年。突然听说在我校成立电子计算机专业并抽调我们两个班近百名学生做首批学员,学制改为四年。兴奋之余却对电子计算机一无所知,只是在杂志上看到美国赛琪系统如何如何。

也听说一年前,和我校仅一墙之隔的738厂受命成立第三技术科和22号车间,组成电子线生产电子计算机,这是我国第一个电子计算机工业的生产厂。

1960年6月,临近毕业时,部队,科研所,院校和工厂纷纷来校要毕业生,我等7人被分配到738厂。

破格接待令我们受宠若惊

顾存俊科长,电子一室钱基广主任,二室任公越主任带我们和每个同事见面握手后在一室坐定。当时已经进入困难时期,但桌面上摆了不少高级糖果,真是受宠若惊。心想,我们只学了那点东西能应付工作吗?(在学校唯一教材是刻蜡纸油印的苏联M-3小型电子计算机说明书中译本)电子一室负责试制103机,即苏联M-3小型电子计算机,电子二室负责试制104机,即苏联箭牌电子计算机。我被分配到电子一室,在校学过了课程,对机器总是有个基本了解,然而等待我的却是一无所知的磁心存储器。

1961年738厂三科部分职工和北航实习生合影,第五排右一为郑植华.

服从分配从零学起

开始让我去磁心测试组学习磁心测试和测试仪维修,以了解磁心工作原理。过了半年回到一室。试验机房已有一台初始样机,闫天民,王梅凤和李建英三同志每天还在调试。限于当时国内元器件的质量水平,生产出来的初始样机很难调整稳定,自然不能投入生产。分别对各个部分进行质量整顿和改进设计势在必行。这时人员也有所变动,闫天民去夜大教书,李建英安排了新的工作,王梅凤同志身体不好需要休养一段时间。新的组长是清华大学毕业的黄孝康。开始他带领我协助电源部分进行测试提出必要地改进意见。一个人在学校学习期间遇到好的老师是非常幸运的,值得庆幸的是工作中又遇到一位好组长。我从黄孝康组长那里学到不少电路分析方法和设计技巧。

苏联M-3小型电子计算机只配磁鼓存储器,中国科学院计算技术研究所仿制M-3小型电子计算机后自行研制了一部磁心存储器,容量为1024*32位,存取周期26微妙,取名八一磁心存储器,我们的初始样机就是仿制的八一磁心存储器。

没有书本和教材,只找到一篇论文中译本——科学院范新弼先生所译“矩磁磁心在计算装置中的应用”,这篇论文详尽地论述了磁滞回线为矩形的磁心作为二进制基本记忆单元的可行性,成为我们参加磁心存储器工作的唯一教材。后来又得到一本“八一磁心存储器说明书”,这两份资料成了我们的必读教材。

738厂的“周公亭”,获奖合影的“福地”.

没能调整稳定的初始样机

磁心存储器本身没有复杂的逻辑控制电路,主要是时序电路,小信号放大电路,工艺考究的磁心体和良好的地线系统以及要求稳定的驱动电流源和禁止电流源电路。工作也主要放在时序电路和小信号放大电路灵敏度的调整上。

供电电源整顿后基本稳定了,接着是运算控制器和磁心存储器的调整和考察。在运行过程中随机的出现“冒0”或者“丢1”。既不固定在某一位,又不固定在某一地址。每个班翻来覆去地调整,一段时间过了,仍不能解决问题。组长经常来看交班日誌有时也跟班调机。他也曾几次带我们去科学院计算技术研究所了解那里八一磁心存储器的运行情况,每次黄昌夺先生都热情接待并和我们讨论一些问题。钱基广主任几乎每周都要我们向他汇报情况并提出看法。他大致作了总结:

一,八一磁心存储器虽然有时也出错但基本算是稳定的。

二,我们的初始样机有时也一两个小时不错呀。

三,驱动电流源和禁止电流源稳定性都较差,如改进设计,机器稳定性应该会变好。

四,安徽会议上用户迫切要求内存容量大一些。他向厂长请求“容量扩大一倍,从新生产一部正式样机”再行调整,这个报告获得了批准。

调集力量改进设计,尽快搞出正式样机

正逢学生毕业分配,来室里几名大学毕业生和中专毕业生都分到磁心存储器组。张馨芳,赵兴富,夏阁宽,关正宇负责磁心测试标准制定和磁心体设计,马有德,李群,赵金铃,杨志华,张淑华,栾凤阁和我负责调机,张连祥跟着组长整理图纸资料。

并请来王卓人先生带着两个大学生设计了磁心驱动电流源,我则和调机的同事们按同样原理设计了禁止电流源。两个电流源电路的稳定性远远超出了原有电路,其变化率由原来百分之十五降为百分之六。部分人员忙着设计图纸,我们则在初始样机上继续练兵,交流调整技巧,也做一些实验,对正式样机充满了希望。

从738厂看酒仙桥方向

“丢、冒”依然,机房空气越发紧张

运算控制器质量整顿正常进行,时而需要和存储器联机。而此时的磁心存储器正式样机经认真细致地调整依然如故,和初始样机相同,既不是固定某一位,也不是定在某地址,随机“冒0”或“丢1”,这绝不是磁心问题。时间一周一周地过去,日夜三班倒,每班翻来覆去地调整放大器的灵敏度,反复地查看时序电路的时间关系,无计可施。组长、主任时而查看日誌,时而问起情况,我无言以对。内心的紧张和不安无以言表,仿佛听到有人在讲“他们行吗?要不要换换人”。

调机部分除马有德大学毕业之外都是中专毕业生,难道我们真的调不出这部磁心存储器吗?症结究竟在哪里?虚无缥缈的东猜西想是没用的,回过头来从基本想起,电流重合法除被选中磁心读出信号外,还有几十个被半选的磁心,它们读出的所谓半选干扰信号也同时通过读出线一起送往放大器被放大输出,同时半选电流如果前沿太好也可以少许破坏表征““1”的磁心剩磁“B”,尤其对矩形磁滞回线不太好的磁心更是如此。是否我们调机过程中过于追求驱动脉冲电流波形状的完美而带来了不良后果。

坚持实验最后一博

大约是1963年3月中一个夜班,我和杨志华一起值班,她完全同意我的想法,但做这个实验谈何容易,磁心体上的几十个阻尼电阻要同时更换,决心已定。电阻不够,并并串串也要凑上去,焊完之后,简直是一个葡萄架。我们非常认真地检查了安全性,加电,示波器观察驱动电流波,果然驱动电流波脉冲前沿顶部像积分一样拖坏了一点点,而驱动电流波脉冲后沿底部则拖宽了一点。电源拉偏检查,情况大为好转,联机通程序,运算控制器是巫光第值班,他立即通上程序。一个小时,两个小时,三个小时---机器继续正常运转着,实验机房的空气立刻变了,窗外已经天亮,我们再也没有睏意,完全处于兴奋之中。填写交接班日誌,交代日班领电阻焊好磁心体,继续考机。

日班人们大部分都到了,我还没来得及向组长和主任汇报,某小组长约我谈话,直截了当批评我“乱作电路实验,拖延了调机时间”。本来我们之间就有成见,想不到竟以组织形式批评我。我霍地站了起来,问道:你批评我乱作实验,如果我通过实验把机器调了出来你作何解释?请你去机房看看。他并不知道机房夜班发生的一切,走了。我兴奋与气愤交织在一起,拖着疲倦的身体出厂门向宿舍走去。真是天理昭然,佑护我忠良百姓。如果不是最后成功一试,说不定我被免去从事技术工作的机会。此后我向组长和主任汇报了全部经过。从他俩微笑的脸上可以看出对我们工作的肯定。按常规“五一”前科里要召开工会大会,我代表小组汇报了磁心存储器样机调整的经过。

通过对仿制的八一磁心存储器初始样机的调整,更改设计了驱动电流源电路和禁止电流源电路,这是非常重要的措施。正式样机调整中,又更改了磁心体上所有驱动电流源的阻尼电阻,改变了过于锋利的驱动电流波边缘,降低了半选干扰,破坏了干扰产生的关键。一个比初始样机容量扩大一倍的正式磁心存储器样机,在738厂试制成功了。图纸资料整理完毕后提交部级鉴定,定名为CX-1型磁心存储器,这便是我国作为计算机工业仿型设计生产的第一部磁心存储器。配上103小型计算机使其运算速度由每秒30次提高到每秒上千次,配型后定名为DJS-1型电子计算机。

钱基广主任的用人之道

钱基广主任技术管理堪称高手,他的办公桌上往往摆着一摞待审图纸,他除了开会就是听取汇报,要么就是签审图纸。他要求每个人认真工作,还要努力学习不断提高业务能力。每周六上午室里往往组织业务学习,谁如果做了什么成功的实验,都要互相交流。他安排我做好准备,年轻气盛的我,还在为被批评的事耿耿于怀,心想:自我证实的机会到了。在讲述电路实验的过程中,哪怕一个简单的R-C电路我也要列出微分方程用拉式变换来解。我照样用他们驱动电流源电路论证的公式来论证禁止电流源电路之所以稳定的道理。偏微偏导,多重积分乃至场论的正旋场负旋场都学过了。从收音机混频电路如何产生465千周到R-L-C电路的过阻尼,欠阻尼和临界阻尼条件的公式推导都通读过。范新弼先生所译的论文,康鹏先生所写电荷过驱动原理我都认真读懂过,怎么能说乱作电路实验呢?借此机会作了回答,也终于平了内心的委屈。

此后,我受命负责设计北京高井发电厂控制计算机磁心存储器。整机负责人是郭诚忠、唐洪富。五十年过去了,我怀念主任钱基广先生和黄孝康组长以及我的同事们。你们都在哪里?一切都好吧。

郑植华 2014年於广州

2015年9月,郑植华先生(右)与徐祖哲。

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