SEA Société d'Électronique et d'Automatisme

LA CAB 500

La CAB500 a été conçue développée et produite par la SEA. Ses caractéristiques originales d'interactivités, de souplesse, de compacité et la modicité de son prix en on fait un produit unique pour son époque. La première a été livrée en février 1961. Plus d'une centaine d'exemplaires ont été commercialisées ( les derniers par Bull).

INSTALLATION AISÉE

La calculatrice électronique CAB 500 présente l'aspect d'un bureau de dimensions moyennes (2 m x 0,90 x 0,85).

Conçue sous la forme d'un ensemble homogène, possédant son propre dispositif de refroidissement, elle se branche directement sur le secteur triphasé 220 volts, 50 périodes, sans nécessiter d'installation spéciale (conditionnement d'air, faux plancher, etc.)

Elle peut, de ce fait, être mise en place directement dans le service utilisateur, à portée des chercheurs et ingénieurs, auxquels elle apporte les services d'un centre de calcul.

PROGRAMMATION TRÈS SIMPLE

La calculatrice CAB 500 est destinée a être utilisée par des personnes n'ayant reçu aucune formation spéciale. L'organisation logique de la machine, a été conçue pour rendre son utilisation extrêmement simple. Toutes les opérations arithmétiques ou logiques, et les fonctions mathématiques courantes, désignées par une ou plusieurs lettres rappelant leur nom usuel (A : addition; M : multiplication; SIN : sinus; ART : arc tangente ; EXP : exponentielle, etc.) sont commandées par une seule instruction du programme, et exécutées automatiquement par la machine. Treize d'entre elles dites opérations simples sont effectuées par les circuits appropriés de la calculatrice; les autres, dites opérations complexes, dont le choix est laissé à l'opérateur (dans la limite de 32 au cours d'un même programme) sont réalisées par appel entièrement automatique de MICROPROGRAMMES enregistrés en mémoire.

La tâche de l'utilisateur est encore facilitée par l'existence d'un programme spécial de PROGRAMMATION AUTOMATIQUE : système PAF (Programmation Automatique des Formules), traduisant automatiquement les fonctions explicites en langage machine.

En outre, une touche spéciale du pupitre de commande, permet un fonctionnement en commande manuelle directe, dit en « MACHINE de BUREAU », à partir du clavier de la machine à écrire.

ÉCONOMIQUE

A l'achat : Son prix relativement bas, dû à une technologie nouvelle à base d'éléments logiques magnétiques SYMMAG 200 (Brevets S.E.A.) et a une production de série dans des usines modernes et puissamment outillées (fabrication « LE MATÉRIEL ÉLECTRIQUE S-W » et « Société d'Optique et de Mécanique de Haute Précision »), fait de CAB 500 une calculatrice sans équivalent sur le marché.

A l'exploitation : La technique originale de CAB 500 la rend particulièrement économique d'utilisation. Les éléments magnétiques SYMMAG 200 qui composent le bloc de calcul ne nécessitent pratiquement aucun entretien et lui assurent une durée de vie considérable. Ils offrent également l'avantage d'une consommation réduite : la puissance totale consommée par la machine n'est que de 1.500 watts environ.

IMPORTANTE CAPACITÉ DE MÉMOIRE

La mémoire principale de CAB 500 est très importante, et largement supérieure a celle des calculatrices auxquelles on pourrait la comparer.

Son TAMBOUR MAGNÉTIQUE peut recevoir plus de 16.000 nombres de 10 chiffres décimaux. il permet, outre le stockage de nombreux microprogrammes et sous-programmes , la résolution, en une seule phase, de problèmes complexes faisant appel a un programme de plusieurs milliers d'instructions. Les calculs nécessitant l'introduction sous forme de tableaux d'un grand nombre de données numériques, les travaux statistiques, les opérations de gestion administrative comportant des ventilations sur plusieurs milliers de postes d'analyse, sont également possibles directement.

SOUPLESSE D'UTILISATION ET PUISSANCE DE CALCUL

La technologie nouvelle et la conception originale de CAB 500 ont permis de réaliser une calculatrice qui offre sous un faible volume, et pour un prix modéré, une souplesse d'emploi et une puissance de calcul comparables à celles d'ensembles électroniques beaucoup plus importants.

Comme eux, CAB 500 permet des ruptures de séquence automatiques, des opérations sur les adresses (modifications automatiques d'adresse). En outre, la possibilité offerte à l'utilisateur de subordonner, en cours de déroulement d'un programme. l'exécution de toute instruction à la réalisation d'une condition (exécution conditionnelle de tous les ordres), est une des particularités intéressantes de cette machine, qui vient accroître encore sa souplesse d'utilisation.

Enfin, pour conserver au groupe logique et de calcul une certaine autonomie par rapport au tambour, et augmenter la souplesse et la rapidité des opérations, un groupe de MÉMOIRES RAPIDES à accès immédiat, constitué de 16 registres faisant chacun fonction de totalisateur, est incorporé aux circuits de calcul.

CHAMPS D'APPLICATION TRÈS ÉTENDUS

La grande capacité de son tambour magnétique, sa puissance de calcul, sa souplesse d'utilisation font de CAB 500 une calculatrice arithmétique réellement universelle, capable de résoudre les problèmes les plus complexes.

A titre d'exemples, et sans qu'ils aient un caractère limitatif, citons :

- La résolution directe de systèmes linéaires comportant plus de 60 inconnues.

- La possibilité d'inverser des matrices d'ordre supérieur a 60.

- En recherche opérationnelle (programmation linéaire). la résolution de N inégalités à M variables où N et M peuvent être simultanément supérieurs à 80.

DESCRIPTION GÉNÉRALE

La CAB 500 est une calculatrice arithmétique binaire a programme enregistré et fonctionnement séquentiel.

La représentation binaire des nombres (système de numération a base deux) a été choisie pour la simplicité qu'elle apporte dans l'organisation de l'opérateur de calcul, et le rendement optimum qu'elle permet lors du stockage des informations en mémoire. L'entrée et la sortie des données sont naturellement faites en valeurs décimales ou en caractères alphabétiques, la conversion étant réalisée automatiquement par la machine elle-même.

L'ENTRÉE et la SORTIE des informations dans CAB 500 se font par l'intermédiaire d'une machine à écrire électrique, comportant un lecteur et un perforateur associés pour ruban perforé a 7 canaux, fonctionnant à la vitesse de 10 caractères par seconde.

Sur demande, la machine peut être dotée d'organes supplémentaires de lecture et de perforation de ruban, accélérant les cadences d'entrée et de sortie des informations: Lecteur photoélectrique S.E.A. type 1080 (vitesse pratique : 50 caractères par seconde). Perforatrice S.E.A. de ruban (vitesse pratique :45 caractères par seconde).

La MÉMOIRE PRINCIPALE de CAB 500 est constituée par un tambour magnétique de grande capacité divisé en 128 pistes de 128 cellules élémentaires. Chacune de ces 16.384 cellules contient une information complète ou « MOT » composée de 33 signes binaires: 31 signes pour l'information, 1 signe pour indiquer, dans le cas de données numériques, si le nombre est positif ( ou négatif, 1 signe pour contrôler

Le tambour peut recevoir indifféremment (Mémoires BANALISÉE) des Informations numériques (données initiales, résultats intermédiaires, etc.), des informations alphabétiques textes, libellés, etc.) ou des programmes, c'est-à-dire les suites d'instructions, représentées sous une forme symbolique et nécessaires pour que la machine effectue la succession des opérations correspondant aux problèmes à traiter; les programmes sont traduits automatiquement à l'entrée et stockés sur le tambour sous forme d'un code interne condensé.

La capacité très importante du tambour est également utilisée pour stocker, en permanence ou non au gré de l'utilisateur, certains programmes a usage particulier destinés à simplifier et accélérer la programmation. ce sont:

- Les MICRO-PROGRAMMES, contenant les instructions nécessaires pour que la machine effectue automatiquement, par une succession d'ordres élémentaires, certaines opérations arithmétiques ou logiques complexes, que les circuits ne permettent pas d'exécuter directement; c'est le cas de la multiplication, de la division, de la racine carrée, des opérations en virgule flottante, du calcul de certaines fonctions (fonctions trigonométriques directes et inverses, fonctions logarithmiques, etc.).

L'appel automatique de ces microprogrammes est assuré par une lettre de fonction, exactement de la même façon que les ordres simples tels que l'addition ou la soustraction.

- Les SOUS-PROGRAMMES, constitués par les programmes d'exécution de fonctions mathématiques ou logiques diverses, d'usage courant.

- Les PROGRAMMES de PROGRAMMATION AUTOMATIQUE : Système PAF et programme de fonctionnement automatique en « Machine de Bureau ».

Afin d'empêcher l'effacement, par fausse manœuvre, des programmes inscrits en permanence, les pistes du tambour peuvent être verrouillées par groupes de huit.

Les ORGANES de COMMANDE appellent et analysent l'instruction, qui sera exécutée par le GROUPE LOGIQUE et de CALCUL.

Le COMPTEUR ORDINAL indique la position en mémoire ou « ADRESSE » de l'instruction à appeler,

La piste du tambour contenant cette adresse est sélectée et l'instruction correspondante est transférée dès qu'elle défile devant la tête de lecture.

Ce transfert s'effectue vers la MÉMOIRE D'ORDRES qui analyse l'instruction : celle-ci contient la lettre de fonction caractérisant l'opération simple ou complexe à effectuer et l'adresse des deux opérandes (CODE à DEUX ADRESSES). La première adresse se réfère à un registre de la mémoire rapide, la deuxième soit a un second registre(indice R = Registre), soit à une cellule du tambour magnétique (indice M = Magnétique, soit à un organe d'entrée (indice L = Lecteur); elle peut aussi être introduite directement dans l'organe de Calcul, comme vraie valeur numérique (indice V = Vraie Valeur); chaque instruction peut être accompagnée d'un INDICE de CONDITION portant sur le contenu d'un des registres. Dans ce cas l'instruction comporte 3 ADRESSES; elle n'est exécutée que si le contenu du registre a tester vérifie la condition.

Le GROUPE LOGIQUE et de CALCUL effectue l'opération simple ou complexe désignée par la lettre de fonction. Ses circuits sont en liaison avec les 16 registres de la mémoire parallèle. Ils sont constitués d'un additionneur-soustracteur qui effectue les opérations arithmétiques et des organes d'exécution des fonctions logiques et des fonctions auxiliaires (décalages, tests, etc.).

Le résultat de chaque opération élémentaire est rangé à l'adresse du premier opérande.

Simultanément le compteur ordinal a progressé d'une unité et contient l'adresse de l'instruction suivante.

Lorsque la lettre de fonction signifie RUPTURE de SÉQUENCE, l'opérande indiqué dans l'instruction est transféré dans le compteur ordinal, et devient l'adresse de l'instruction suivante; ce transfert, comme les autres fonctions, peut être subordonné à une condition (RUPTURE de SÉQUENCE CONDITIONNELLE)~

Un second additionneur permet de modifier l'adresse du deuxième opérande selon les instructions du programme (MODIFICATION AUTOMATIQUE d'ADRESSE). L'adresse de l'opérande à modifier est alors transférée dans ce totalisateur et additionnée avec le contenu d'un des registres affecté à cet usage. Le résultat obtenu devient la nouvelle adresse de l'opérande.

Des CONTRÔLES AUTOMATIQUES mis en place dans la CAB 500 assurent la parfaite exécution de toutes les opérations de transfert.

- Lors de l'entrée des informations : le 7e canal du ruban perforé contient les perforations d'imparité. (Le total des signes composant un caractère est toujours impair.) A la lecture, chaque caractère est contrôlé. Un défaut d'imparité arrête la machine et allume un voyant rouge "contrôle lecture" sur le pupitre de commande.

- Sur le tambour chaque mot est composé d'un nombre impair de signes binaires (un 33e signe binaire est ajouté au mot avant son enregistrement en mémoire, si le nombre des signes qui le composent est pair). Cette imparité est contrôlée automatiquement avant tout transfert vers les organes de commande ou le groupe logique et de calcul. Une erreur constatée arrête la machine et allume un voyant «Fin » ainsi qu'un voyant « contrôle tambour » indiquant les raisons de cet arrêt.

- Avant transfert des résultats sur le tambour magnétique dans le groupe logique et de calcul, le 33e signe binaire devenu disponible est utilisable pour le contrôle de débordement (dépassement de la longueur du « mot machine »). Le transfert d'un mot débordé vers le tambour entraînerait en effet une perte d'information. Tout débordement arrête la machine et allume sur le pupitre de commande un voyant rouge "contrôle de débordement" ainsi que le voyant FIN.

PRINCIPES DE LA PROGRAMMATION

Une instruction comprend :

- la lettre de fonction identifiant l'opération arithmétique ou logique, simple ou complexe à effectuer.
- l'adresse du premier opérande (toujours placé dans un registre de la mémoire parallèle).
- l'adresse du second opérande précédée d'un indice d'opérande précisant la nature de cette adresse.

Le résultat de l'opération est rangé a l'adresse du premier opérande.
C'est ainsi que l'addition du contenu du registre d'adresse n avec le contenu de la cellule du tambour d'adresse N s'écrit :

A ADDITION : An MN (Exemple : A7 M 1762)

M (mémoire magnétique) étant l'indice désignant les mémoires du tambour.

Le résultat de l'opération est rangé en n

De même on écrira :
S    SOUSTRACTION : Sn MN
M  MULTIPLICATION : Mn MN
Q  DIVISION (quotient) : Qn MN
Y  RACINE CARRÉE : Yn MN etc.

Remarque : Dans les exemples ci-dessus, le second opérande se trouve dans une cellule du tambour magnétique (indice M = Magnétique). Il peut également se trouver dan un second registre de la mémoire parallèle (indice R = Registre), soit être introduit directement par l'opérateur (indice L = Lecture externe) soit être, non plus le contenu de l'adresse, mais sa valeur elle-même prise comme paramètre (indice V = Vraie valeur).

F  OPÉRATIONS EN VIRGULE FLOTTANTE

Les opérations indiquées ci-dessus sont effectuées automatiquement en virgule flottante par l'adjonction de l'indice F après la lettre de fonction

AF addition en virgule flottante
SF soustraction en virgule flottante
MF multiplication en virgule flottante, etc.

R RUPTURE DE SÉQUENCE

La rupture de séquence, opération logique ne faisant intervenir qu'une adresse, s'écrit :
: RMN

Continuer le programme à partir de l'instruction d'adresse N. Comme pour les autres opérations, l'adresse peut également être un registre ou l'organe d'entrée.

INDICES DE CONDITION

Toutes les opérations arithmétiques et logiques peuvent être subordonnées à exécution d'une condition portant sur le contenu d'un registre L, code contient dans ce cas 3 adresses.

Les principales conditions sont :
P     >= 0
N     <=0
Z       = 0
Y    différent  de 0 

Exemple: A 3 R 5 P14 : ajouter le contenu du registre 5 au contenu du registre 3 si le contenu du registre 14 est positif.

La condition détermine l'exécution ou la non-exécution de l'instruction suivant la position d'une touche spéciale du pupitre de commande

+   MODIFICATION AUTOMATIQUE D'ADRESSE

La modification automatique d'adresse est commandée par l'indice + inscrit à la fin de l'instruction : addition du contenu du registre d'adresse 15 avec l'adresse de l'opérande ou sa vraie valeur. Le résultat devient l'adresse du nouvel opérande ou sa nouvelle vraie valeur.

PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES

DÉFINITION

- Calculatrice Arithmétique uníverselle Binaire à fonctionnement séquentiel, double adresse, virgule fixe.
- Représentation algébrique des nombres.
- Virgule flottante par microprogrammes.
- Représentation des nombres en double longueur par microprogrammes.

ENCOMBREMENT

- Dimensions hors tout : longueur 2 m, largeur 90 cm, hauteur 85 cm.

- Poids : 650 kilos environ (machine à écrire comprise).

ENTRÉE SORTIE

- Standard : Machine à écrire électrique, lectrice et perforatrice de ruban à 7 canaux fonctionnant à 10 caractères/seconde.

- Supplémentaires : Lecteur de ruban S.E.A. type 1 080 à 50 caractères/ seconde. Perforatrice de ruban S.E.A. à 45 caractères/seconde.

TAMBOUR

- 128 pistes de 128 mots ( 16.384 mots) de 32 signes binaires utiles.
- Équipé d'un contrôle d'imparité.
- Vitesse de rotation : 3.000 tours/minute.
- Cycle majeur (durée d'un tout de tambour) : 20 millisecondes.
- Temps d'accès moyen : 10 millisecondes·

BLOC DE CALCUL

- Équipé d'éléments logiques SYMMAG 200.

- Associé à une mémoire parallèle constituée de 16 registres, de 33 signes binaires chacun, d'accès immédiat.

- Cycle mineur ( durée de transfert d'une information) : 160 microseconde.

FONCTIONNEMENT

- Code d'instructions comprenant 13 fonctions élémentaires repérées par des lettres.

- Possibilité de faire appel au cours d'un même programme à 32 microprogrammes différents commandés chacun par une seule instruction.

- Possibilité d'exécution conditionnelle de TOUTES les instructions.

- Ruptures de séquence conditionnelles et inconditionnelles.

- Modification automatique d'adresse.

- Utilisation directe des constantes.

- Opérations symbolisées (extension de la technique des microprogrammes à certaines opérations complexes).

- Secteur alternatif triphasé 50 Hz. 220 volts.

ALIMENTATION

- Puissance consommée : 1·5 kilowatts environ.
- Fréquence de fonctionnement interne : 220 kHz.

ÉLÉMENTS

- 360 plaquettes Symmag 200, 250 transistors, 2.300 diodes semi-conducteurs.

PERFORMANCES

- Addition - Soustraction:
        - virgule fixe : 0.32 milliseconde·
        - virgule flottante (par microprogrammes) : 40 millisecondes (temps d'accès et de transfert compris).

- Multiplication (par microprogramme) :
        - virgule fixe ou flottante 60 millisecondes (temps d'accés et de transfert compris).

- Division (par microprogramme) :
        - virgule fixe ou flottante : 80 millisecondes (temps d'accés et de transfert compris).

- Racine carrée (par microprogramme) :
        - virgule flottante 80 millisecondes (temps d'accés et de transfert compris)·

A titre d'exemple :

- Le calcul d'un sinus dure 200 millisecondes (par microprograme)
- La résolution d'un système d'équations du premier degré à 10 inconnues en virgule flottante demande une minute et demie.
- La résolution d'un système d'équations du premier degré pour 18 inconnues : 7 à 10 minutes.
- Inversion d'une matrice complète d'ordre 25 en 30 mn. environ.