Электроника МК-52 – Radziecki kalkulator na orbicie

Wielkie wydarzenia przemysłu kosmicznego nie tylko zdobywają naszą uwagę, ale także inspirują do przemyśleń nad osiągnięciami nauki i technologii. Jednym z fascynujących aspektów podboju kosmosu jest rola, jaką technologia odegrała w tych spektakularnych osiągnięciach. Jednak w cieniu słynnych rakiet, astronautów i stacji kosmicznych, istnieją mało znane elementy tej kosmicznej historii, takie jak radziecki kalkulator Электроника МК-52.

Kalkulator Электроника МК-52.

Электроника МК-52 (Elektronika MK-52) jest programowalnym kalkulatorem produkowanym w latach 1983 – 1992 w zakładach byłego Związku Radzieckiego. Jest to sprzęt tzw. „trzeciego pokolenia” czyli trzeciej serii programowalnych kalkulatorów zaprojektowanych przez Rosjan. Pierwszym sprzętem tego typu była Elektronika B3-21 (Электроника Б3-21) wydany w 1977 roku, natomiast następca, czyli Elektronika B3-34 (Электроника Б3-34) pojawił się w 1980 roku.

Część z was może zastanawiać się, czym w zasadzie jest kalkulator programowalny i czym różni się od zwyczajnych konstrukcji. Otóż kalkulator programowalny to taki, na którym użytkownik może uruchomić własną sekwencję poleceń, czyli de facto napisać program, który urządzenie wykona. Dzięki takiemu rozwiązaniu można znacznie łatwiej rozwiązać skomplikowane i złożone problemy matematyczne, ręczne obliczenia trwałyby znacznie dłużej, nie wspominając już, że byłby one podatne na błędy. Pierwsze kalkulatory programowalne takie jak IBM CPC wykorzystywały karty perforowane i to właśnie z nich odczytywano realizowaną sekwencję poleceń. Z czasem zaczęły pojawiać się też taśmy magnetyczne, a później pamięci w postaci układów scalonych. Języków programowania dla kalkulatorów początkowo było dość sporo można powiedzieć, że każdy producent miał własny. Dzisiaj wszystko uległo już nieuchronnej standaryzacji. Chociaż językiem programowania Elektroniki MK-52 był YMK-61, to jego polecenia i kody były w pełni kompatybilne z kalkulatorami drugiej generacji, takimi jak B3-34 i MK-54.

Dwa egzemplarze Электроника МК-52 będące częścią mojej kolekcji (zdjęcie archiwalne).

Wróćmy jednak do naszego dzisiejszego bohatera, a w zasadzie bohaterów, bo w mojej kolekcji znajdują się dwa egzemplarze MK-52. Urządzenia te wyprodukowano w dwóch wersjach kolorystycznych szarej oraz czarno-szarej, poza nimi istniały jeszcze wersja w kolorze niebieskim i pomarańczowo-czarnym. Kalkulatory wyposażone zostały w pokrywkę chroniącą górę urządzenia. Plastik jak przystało na konstrukcję Radziecką trzeszczy, ale trzeba przyznać, że spasowanie elementów obudowy jest dość dobre i nie ma żadnych szczelin.

Przód urządzenia podzielony jest na trzy obszary – wyświetlacz oddzielony przezroczystym zielonym tworzywem, przyciski pod wyświetlaczem pozwalają włączyć urządzenie, wybrać jednostkę dla kątów oraz zarządzać pamięcią. Po prawej stronie umieszczono klawiaturę, której użytkowanie nie należy do przyjemnych. Klawisze nie mają praktycznie żadnego skoku, dlatego nigdy nie ma pewności czy zostały wciśnięte. Za taki stan rzeczy odpowiada gąbka oddzielająca klawisze od płytki drukowanej. Niestety jej wymiana jest wręcz niemożliwa. Электроника МК-52 posiada dość sporo klawiszy, bo aż 32, z czego praktycznie każdy posiada trzy funkcje wybierane żółtym przyciskiem (F) i niebieskim (K).

Gniazda rozszerzeń (zdjęcie archiwalne).

Na tylnym panelu znalazły się cztery otwierane zaślepki, z których pierwsze dwie chronią kolejno gniazdo rozszerzenia dla zewnętrznej pamięci oraz złącze diagnostyczne służące do testów w czasie produkcji. Co ciekawe z czasem wielu majsterkowiczom udało się je wykorzystać do innych celów i podłączyć przykładowo drukarkę. Trzeba jednak wiedzieć, że montaż gniazda diagnostyczne nie były standardem, zdarzały się egzemplarze takie jak ten w szarej obudowie, które go nie posiadają. Widoczne są tylko dwie niewielkie zworki.

Tabliczka znamionowa urządzenia.

Na spodzie kalkulatora umieszczono tylko tabliczkę znamionowa z informacją o dacie produkcji i numerze seryjnym urządzenia.

Przełączniki funkcyjne.

Możliwości kalkulatora Электроника МК-52 są dość spore, pomijając już obsługę olbrzymiej ilości funkcji matematycznych i logicznych. Urządzenie posiadało 15 adresowalnych rejestrów, przeznaczonych na dane użytkownika. Kalkulator ten był też pierwszym sowieckim urządzeniem wyposażonym w wewnętrzną nieulotną pamięć EEPROM o pojemności 5Kb. Dzięki niej możliwe było trwałe zapisanie programu składającego się z maksymalnie 105 instrukcji.

Moduł rozszerzeń wraz z instrukcją i oryginalnym pudełkiem.

Jak już wspomniałem, kalkulator posiada specjalne gniazdo dla modułu rozszerzeń. Użytkownik mógł podpiąć do niego zewnętrzną pamięć ROM tylko do odczytu podobną do dzisiejszych kart pamięci. Moduł mógł zawierać programy matematyczne, dodatkowe biblioteki oraz gry i programy domowe. W sumie powstały cztery takie moduły:

  • BRP-2 „Astro” (ros. БРП-2 „Астро”) Moduł pozwalał uruchomić programy potrzebne do zadań nawigacyjnych. Używany był na statkach Radzieckiej marynarki wojennej i nie był dostępny komercyjnie. Wzmianka o nim pojawiły się w 12 numerze miesięcznika Морском сборнике w roku 1988.

  • BRP-3 (ros. БРП-3) Moduł zawierał 60 programów matematycznych i sprzedawany był w cenie 16 rubli.

  • BRP-4 (ros. БРП-4) Wyprodukowany w 1989 roku zawierał zestaw gier i programów sportowych.

  • TWS „Geo” Moduł umożliwiający obsługa zaawansowanych funkcji matematycznych, jest on opisany w literaturze, ale nie ma pewności czy istniał naprawdę.

Soyuz TM-7 (http://www.spacefacts.de/mission/english/soyuz-tm7.htm)

Co ciekawe Электроника МК-52 jest kalkulatorem, który poleciał w kosmos. Urządzenie wraz z kilkoma modułami rozszerzeń było na wyposażeniu statku kosmicznego Soyuz TM-7 lecącego na stacje MIR (jesień 1988 – wiosna 1989). Kalkulator miał pomóc Aleksandrowi Wołkowowi bohaterowi Związku Radzieckiego w obliczeniach związanych z nawigacją nieba w razie awarii głównego komputera. Jednak z tego, co wiadomo, urządzenie nie zostało użyte.

Główny problem kalkulatora Электроника МК-52

Problem z jasnością wyświetlacza (zdjęcie archiwalne).

Głównym problemem kalkulatorów MK-52 poza wspomnianą wcześnie toporną klawiaturą jest wyświetlacz. Jest to próżniowa lampa fluorescencyjna, która niestety z czasem zaczyna szwankować. Mam tutaj na myśli, że z czasem cześć cyfr zaczyna świecić słabiej i jest to nagminny problem pojawiający się w bardzo wielu egzemplarzach. Niestety pomaga tutaj tylko wymiana wyświetlacza, przy czym znalezienie nowej sztuki jest praktycznie niemożliwe, dlatego pozostają tylko części z odzysku. 

Co w zestawie?

Oryginalne pudełko kalkulatora MK-52.

Oryginalnie kalkulator zapakowany był w niewielkie kartonowe pudełko, który jest już niestety nieco zniszczone, ale i tak jestem pod wrażeniem, że przetrwało do dnia dzisiejszego.

Instrukcja obsługi urządzenia w dwóch częściach.

Kalkulator dostarczany był wraz z instrukcją obsługi w dwóch częściach. Zawiera one podstawowe informacje i opisy, jak należy wykonywać konkretne obliczenia matematyczne i operacje logiczne.

Schemat kalkulatora (https://habr.com/ru/articles/710622/).

W zestawie znajduje się też schemat urządzenia. Był on dostarczany użytkownikowi, aby ten mógł w razie potrzeby własnoręcznie naprawić kalkulator.

Zasilacz MK-52, co ciekawe może on zasilać także inne Radzieckie kalkulatory.

W pudelku znalazł się też dedykowany dla kalkulatora zasilacz. Urządzenie może pracować również na 4 bateriach AA.

Oryginalne pudełko modułu rozszerzeń.

Częścią mojej kolekcji jest też wspomniany już wcześniej moduł rozszerzeń BRP-4. Umieszczony był on w osobnym niebiskim pudełku.

Instrukcja obsługi modułu rozszerzeń.

Modułu również posiada własną instrukcję z opisem zapisanych programów.

Moduł rozszerzeń BRP-4.

Sam moduł ma niewielkie rozmiary i jest czarną skrzynką z rzędem wyprowadzeń. Po drugiej stronie umieszczone zostały dwa przyciski – pierwszy umożliwia włączenie modułu, drugi zaś wybranie jednego z dwóch banków pamięci.

Schemat elektryczny modułu rozszerzeń.

Schemat modułu pamięci wraz z przebiegami czasowymi również jest częścią zestawu. W dzisiejszych czasach na próżno szukać producentów dodających do swoich urządzeń tak „nietypowych” dodatków.

Wnętrze Электроника МК-52

MK-52 po otwarciu obudowy.

Chcąc zajrzeć do wnętrza kalkulatora, należy odkręcić dwie śrubki na jego spodzie. Po otwarciu obudowy od razu widać, że całe dostępne miejsce zajmuje płyta główna. Umieszczono na niej dość sporo elementów, ale najbardziej rzucającymi się w oczy jest moduł przetwornicy wysokiego napięcia potrzebnego do obsługi wyświetlacz VFD. Jest ona umieszczona w białym gnieździe po lewej stronie. Największym układem scalonym na płytce jest pamięć ROM przechowująca zapisany program, obok znalazł się też jest też mniejszy układ logiczny oraz kilka elementów pasywnych.

Przetwornica zasilająca wyświetlacz kalkulatora.

Umieszczoną w gnieździe przetwornice można bez problemu wyjąć. Została ona oparta o niewielkich rozmiarów transformator oraz tranzystor. Jej zadaniem jest wytworzyć napięcie około 30V potrzebne, do odpowiedniego wysterowania wyświetlacz VFD.

Pamięć EEPROM w MK-52.

Pamięć EEPROM to dokładniej moduł o organizacji 1024×4. Przechowuje on stworzony przez użytkownika program. Co ważne pamięć ta jest nieulotna i nawet po odłączeniu zasilania dane przechowywane są nadal. Ciekawie wygląda niewielkie odbarwienie w owalnym zagłębieniu, jest to zarys umieszczonego głębiej krzemowego rdzenia. Nieco wyżej można zobaczyć układ K561LA7, jest to nic innego jak odpowiednik klasycznego CD4011, czyli czterech dwuwejściowych bramek NAND. Analizując schemat urządzenia, można zauważyć, że bramki te używane są do generowania sygnału zegarowego o częstotliwości 75kHz. 

Płytka przełączników funkcyjnych.

Konstruktorzy MK-52 zdecydowali się na dość dziwny zabieg. Przełączniki funkcyjne wlutowane są na dodatkowym kawałku laminatu umieszczonym nieco wyżej płyty głównej. Ciężko odpowiedzieć, dlaczego tak jest? Można jedynie podejrzewać, że zastosowane przełączniki są zbyt duże, a w ówczesnych latach gospodarka Związku Radzieckiego nie była w stanie rozwiązać takiego problemu.

Tajemniczy układ scalony.

Przy prawej krawędzi płytki ukryty został pewien ciekawy układ, będący najprawdopodobniej głównym procesorem. Pierwsze co rzuca się w oczy to oczywiście jego fizyczna forma, niestety nie udało mi się ustalić, jaki to dokładnie typ obudowy. Na dość giętkim tworzywie podobnym nieco do taśm FFC umieszczony został krzemowy rdzeń zabezpieczony z zewnątrz białym, miękkim materiałem przypominającym silikon.

Prowizoryczna drabinka rezystorowa.

Na uwagę zasługują również drabinki rezystorowe. Nie mają one formy obecnie znanych nam elementów, a po prostu rezystorów połączonych wspólnie jedną blaszką.

Więcej tajemniczych układów scalonych.

Pod przetwornica kryje się więcej dziwnych układów scalonych, jest ich dokładnie sześć i najprawdopodobniej zajmują się obsługą klawiatury i wyświetlacza.

Wnętrze kalkulatora po odkręceniu płyty głównej.

Płyta główna połączona jest z resztą obudowy trzema śrubkami, po ich odkręceniu można ją bezpiecznie zdjąć. Ważne jest, aby nie uszkodzić taśmy łączącej główny obwód z klawiaturą. Nie jest ona demontowalna, choć w pierwszej chwili może na taką wyglądać. Po drugiej stronie płytki umieszczone zostały przełączniki oraz oczywiście wyświetlacz. Widoczna jest też płytka klawiatury, ale nie będę jej demontować, ponieważ wewnątrz znajduje się wspomniana wcześniej gąbka, obecnie najprawdopodobniej w formie pyłu.

Lampa VFD pełniąca rolę wyświetlacza.

Wyświetlacz to konstrukcja próżniowa mogąca wyświetlić dziesięć cyfr oraz dwa znaki specjalne. Wyprowadzenia wyświetlacz zgromadzone są w cztery grupy umieszczone w rogach. Niestety dokładne oznaczenie tej konstrukcji pozostaje tajemnicą.

Porównanie płyt głównych dwóch egzemplarzy MK-52 (zdjęcie archiwalne).

Jako że posiadam dwa egzemplarze tego kalkulatora, postanowiłem porównać obie płytki. Nie różnią się one zbyt mocno, inny jest jedynie odcień laminatu oraz niektóre z pasywnych elementów umieszczono w nieco innych obudowach.

Wnętrze modułu pamięci

Moduł pamięci po otwarciu.

Zajrzeć postanowiłem też do wnętrza modułu pamięci skręconego dwiema śrubkami. W środku znalazł się pojedynczy chip wykonany podobnie jak te we wnętrzu kalkulatora. Układ ten to nic innego jak pamięć EPROM przechowująca zapisany wcześniej program.

Na mojej stronie nie znajdziesz zwyczajnych, jak i automatycznie generowanych przez Google Ads reklam, innymi słowy nie mam żadnych profitów z prowadzenia tego serwisu. Ale jeśli chcesz wesprzeć moją pracę, to możesz postawić mi kawę. Dzięki😊

W dzisiejszym, dynamicznym świecie elektroniki, nieustannie korzystamy z zaawansowanych technologii, które umożliwiają nam wykonywanie zadań szybciej, wydajniej i wygodniej. Jednym z najbardziej niezwykłych osiągnięć, które wpłynęło na naszą codzienną rzeczywistość, jest wynalezienie układu scalonego. Te niewielkie, lecz potężne komponenty elektroniczne, zawierające zazwyczaj setki, tysiące, a nawet miliony elementów na pojedynczej krzemowej płytce. Chipy zrewolucjonizowały nasz świat w sposoby, których wcześniej nie można było sobie nawet wyobrazić. Jednak chcąc zgłębić historię układów scalonych musimy cofnąć się aż do lat 20. XX wieku, do czasów konstrukcji lampowych.

Zdarzają się przypadki, w których producent wypuszcza urządzenie, które już w dniu premiery jest przestarzałe, pozbawione nowoczesnych rozwiązań. Przykładem takiego sprzętu może być radziecki kalkulator Электроника MK-33 (Elektronika MK-33), ale czy na pewno? 

Źródła:

  • https://ru.wikipedia.org/wiki/Электроника_МК-52
  • https://elektronika.su/all/elektronika-mk-52/
  • https://habr.com/ru/articles/710622/
  • http://www.spacefacts.de/mission/english/soyuz-tm7.htm

Chcesz być na bierząco?
Dołącz do newslettera

Otrzymywać będziesz powiadomienia o nowych artykułach oraz informacje o projektach, nad którymi pracuję.

2 thoughts on “Электроника МК-52 – Radziecki kalkulator na orbicie”

  1. Pamiętam sowiecki kalkulator z display’em LCD i dziwie się że tutaj takiego nie zastosowali

Leave a Comment

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Przewiń do góry