Симонов Сергей - Цвет сверхдержавы - красный 4 Восхождение. часть 2

Ершов с энтузиазмом взялся за дело. Основной словарь Forth был переведён на русский язык, ещё некоторое время ушло на адаптацию языка к машинным кодам ЭВМ «Сетунь». Для скорости вначале реализовали не все слова основного словаря, а лишь те, что были необходимы для управления манипулятором, рассчитывая дополнить словарь в следующей версии.

Параллельно несколько программистов писали на Forth программу для управления манипулятором. Наконец её впервые запустили на реальной ЭВМ. Две недели работали в три смены, вылавливая ошибки. Затем подключили к «Сетуни» манипулятор. Архитектура языка сильно упрощала отладку. Каждую команду, каждое движение можно было отладить в интерактивном режиме, обращаясь при этом напрямую к процедурам, написанным в машинных кодах. Уже отлаженные движения в виде новых «слов» Forth добавлялись в основную программу. Каждый день манипулятор «умнел», «разучивая» новые движения и обретая новые возможности. Наконец, механическая «рука» начала уверенно брать с лотка подачи заготовки и устанавливать их в патрон токарного станка. Это была победа.

Общий объём программы на Forth оказался даже меньше, чем объём памяти для машинных кодов, реализующих её «внутри» ЭВМ. Программа была написана «почти человеческим» языком, что привело в восторг заводских технологов МЗМА, на котором опробовали новую систему.

В конце июня образец гибкой производственной ячейки под управлением ЭВМ «Сетунь», оснащённый манипулятором и управляющей программой на Forth, показали в США на «Выставке достижений советской науки, техники и культуры» (АИ, см. гл. 04-12). Но целью разработки и внедрения была не «показуха» в Штатах. Пока программисты совершенствовали свою реализацию языка Forth и переносили её на разрабатываемую Старосом ЭВМ УМ-1НХ, к работе подключился Институт автоматики и телемеханики (ИАТ АН СССР), которым с 1951 года руководил академик Вадим Александрович Трапезников.

Программисты ИАТ по достоинству оценили возможности Forth в части управления оборудованием и робототехникой. Они, совместно со специалистами ЭНИМС, взяли на себя внедрение новых технологий, сначала на МЗМА. (АИ) Затем планировалось внедрять гибкие производственные ячейки на Горьковском автозаводе, на заводе «Коммунар» в Запорожье, где изготавливалась IFA «Спутник», и далее везде. И это было только начало.

В 1950-х годах в Институте автоматики и телемеханики, под руководством чл.-корр. АН СССР Михаила Александровича Гаврилова была выдвинута идея автоматизации процессов проектирования оптимальных систем управления. Первоначально она была реализована в комплексе аппаратуры, получившем название автоматического синтезатора. При помощи автоматического синтезатора удавалось находить оптимальный закон, связывающий вход и выход управляющей части системы, а потом по найденному алгоритму управления переходить к синтезу управляющей части с таким же или близким алгоритмом. Наконец, при помощи автоматического синтезатора выбиралась требуемая структурная схема, которая затем использовалась в основе проектирования реальной системы управления.

Переход промышленности на широкое применение станков с программным управлением требовал внедрения новых устройств и технологий. В 1958 году могилёвский завод «Электродвигатель» освоил серийное производство шаговых двигателей, а челябинский завод «Электромашина» запустил в серию линейные электродвигатели нескольких типоразмеров, необходимые для электроэрозионных станков, а также станков гидравлической, плазменной и лазерной резки. (АИ) До этого данные типы двигателей изготавливались только в небольших количествах, в лабораторных условиях. На этих двигателях собирались станки с программным управлением, разрабатываемые в ЭНИМС.

Передача разработок периферийных устройств ввода-вывода из Пензенского филиала СКБ-245 в НИИСчётмаш происходила постепенно, тем более, что некоторые из этих устройств уже были в достаточно высокой степени готовности, и передача их разработки в другую организацию на этом этапе лишь отодвинула бы окончание работ. В то же время в НИИСчётмаш разработки периферийных устройств по заданию министерства электронной промышленности уже велись, и решение Шокина лишь зафиксировало сложившееся положение дел.

Продолжая совершенствовать, и одновременно изучать Forth, уже в первые дни Ершов освоил работу со стеком, где временно хранились данные для обработки. Стек Forth работает как магазин автоматического пистолета. Если пронумеровать патроны, например от 1 до 8, и затем засунуть их в магазин по порядку номеров, то при стрельбе первым будет выстрелен патрон № 8, а последним — патрон №1. Также в языке Forth для арифметических выражений используется так называемая «обратная польская нотация». Чтобы вычислить простейший арифметический пример 3 + 4 = 7, следует записать

3 4 + .

То есть, сначала в стек «засовываются» два числа, затем слово «+» складывает их и помещает результат на вершину стека. Слово, обозначаемое символом «.» (точка), снимает результат со стека и выводит на печать или на экран. Поначалу это выглядело очень непривычно, но возможности языка заметно превосходили этот «недостаток», тем более, что Forth позволяет использовать и обычные переменные.

Продолжая разбираться с примерами, приведёнными в переданном Лебедевым учебнике, Андрей Петрович определил ещё несколько «слов» языка, написав простенькую программу:

: ЗВЕЗДА 42 EMIT ;

: ЗВЕЗДЫ 0 DO ЗВЕЗДА LOOP ;

: ПОЛЕ CR 30 SPACES ;

: ТОЧКА ПОЛЕ ЗВЕЗДА ;

: ПОЛОСА ПОЛЕ 5 ЗВЕЗДЫ ;

: F ПОЛОСА ТОЧКА ПОЛОСА ТОЧКА ТОЧКА CR ;

Набрав букву «F», он получил в распечатке латинскую букву F, составленную из звёздочек:

*****

*

*****

*

*

Проходивший мимо Геннадий Исаакович Кожухин машинально посмотрел на распечатку, остановился и спросил:

— Ты как это сделал?

— Да вот, простейшая программка на Forth, сижу, разбираюсь с возможностями языка. А что?

— Погоди, погоди... электрическая машинка целую букву одним ударом печатает. То есть, может печатать только те буквы, что в неё встроены, — задумался Кожухин. — А если вместо букв поставить матрицу из иголочек... Даже не матрицу, а несколько иголочек в ряд, вертикально. Предположим, каждая звёздочка в твоей программке — это удар иголочки по бумаге через ленту от пишущей машинки. И заставить головку двигаться вдоль строки по направляющей. Чтобы тяжёлую каретку не двигать. Тогда АЦПУ сможет не только буквы и цифры, оно же сможет любые символы печатать?

Так появилась идея сделать матричный принтер (АИ, первый коммерчески успешный матричный принтер был выпущен в 1971 г компанией Centronics, хотя IBM экспериментировала с матричной печатью ещё в 50-х). Конечно, он печатал не «звёздочками», а принимал передаваемые ЭВМ битовые последовательности, где печатаемые точки обозначались как «единица», а пропускаемые — как «ноль». «Печать звёздочками» тоже пригодилась — для печати графиков, особенно там, где не требовалась высокая точность — для различных отчётов.