DataMuseum.dk

Presents historical artifacts from the history of:

CR80 Wang WCS documentation floppies

This is an automatic "excavation" of a thematic subset of
artifacts from Datamuseum.dk's BitArchive.

See our Wiki for more about CR80 Wang WCS documentation floppies

Excavated with: AutoArchaeologist - Free & Open Source Software.


top - download

⟦f8ef9a0da⟧ Wang Wps File

    Length: 20488 (0x5008)
    Types: Wang Wps File
    Notes: CR80 HARDWARE (STANDARD)  
    Names: »4384A «

Derivation

└─⟦57fb8c09c⟧ Bits:30006028 8" Wang WCS floppy, CR 0392A
    └─ ⟦this⟧ »4384A « 

WangText



/…08…/…86…1  
      
 …02…   …02…  
 …02…   …02…  
      
      
      
      
      
      
     




CR80 HARDWARE
      
      
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
    SYS/83-12-07

     
      
      
      
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
    Page
    #
    






                     L̲I̲S̲T̲ ̲O̲F̲ ̲C̲O̲N̲T̲E̲N̲T̲S̲

                                                       Page

   1 CR80 HARDWARE ..................................
         
     1.1 INTRODUCTION ...............................
             
     1.2 OVERVIEW ...................................
             

   2 CR 80 PROCESSING ELEMENT .......................
         
     2.1 The Processor Units (PU) ...................
             
     2.2 The Channel Units (CU) .....................
             
     2.3 BUS STRUCTURE ..............................
             

   3 WATCHDOG COMPUTER ..............................
         

   4 CR80 DATA TRANSFER NETWORKS ....................
         
     4.1 S-NET ......................................
             
     4.2 TDX-BUS ....................................
             
     4.3 X-NET ......................................
             

   5 CR80 PACKAGING .................................
         


                     1̲ ̲ ̲C̲R̲8̲0̲ ̲H̲A̲R̲D̲W̲A̲R̲E̲



1.1      I̲N̲T̲R̲O̲D̲U̲C̲T̲I̲O̲N̲

         The CR80 product line is extremely versatile. The computer
         system proposed for XXXX, will be the very flexible
         and modular CR80 computer, which has been used in many
         military and commercial projects.

         CR80 modules can be configured to meet specific costumer
         requirements or delivered in standard configurations.

         The configurations encompass a broad range of physical
         characteristics to meet the requirements of the smaller
         stand-alone user and those of the largest multi-
         installation network applications. The configurations
         offer

         -   a 80:1 range in processing power utilizing one
             CPU or up to 16 interconnected multiprocessors
             with a maximum of 5 CPUs each, providing instruction
             rates of 0.6 mips to 30 mips.

         -   a 1000:1 range in memory capacity from 512 kilobytes
             to 512 megabytes.

         -   a 400:1 range in connectivity through Peripheral
             Controllers accommodating a variety of terminations
             with as many as 960 peripherals or up to 4096 communication
             lines.

         Flexible variation in the size and structure of the
         CR80 systems are permitted by the unusual degree of
         hardware and software modularity. The hardware essentially
         consists of fast transfer buses joined to each other
         by adapters which allow units on one bus to access
         those on another. Dualization at the internal level
         and multiple redundancy at the system level provide
         a CR80 hardware architecture which is exploited by
         the DAMOS software operating system and programs to
         survive functional failure of individual components.



         Reliability, which is increasingly becoming of concern
         in real-time and distributed network applications,
         is achieved in the CR80 computer systems by applying
         unique architectural concepts. The CR80 hardware/software
         architecture treats all multiprocessors as equal elements
         not absolutely dedicated to a specific role. Fault
         tolerance and backup are achieved through a redundancy
         scheme without preassignment of system functions to
         specific processors. This is in marked contrast to
         more common rigid dualized configurations with on-line
         master/slave arrangements, hot standby, or off-line
         backup with switchover facility.



1.2      O̲V̲E̲R̲V̲I̲E̲W̲

         The CR80 System can consist of the following elements
         depending on requirements:

         o   Processing Elements (PE), i.e.

             -   Processing Units (PU)
             -   Channel Units (CU)


         o   Data Transfer Networks, i.e.

             -   S-Net
             -   TDX-Bus
             -   X-Net


         o   Watchdog Computer


         o   Peripheral Equipment, e.g.

             -   Disc systems, tape systems, relational database
                 systems, communication lines, and communication
                 systems.


         o   Terminal Equipment, e.g.

             -   Alphanumeric displays, graphic displays, printers,
                 ...



                2̲ ̲ ̲C̲R̲8̲0̲ ̲P̲R̲O̲C̲E̲S̲S̲I̲N̲G̲ ̲E̲L̲E̲M̲E̲N̲T̲


         A CR80 Processing Element (PE) comprises Processing
         Units (PUs), Channel Units (CUs), and a supporting
         bus structure, providing the user(s) with a virtual
         memory multiprogram/multiprocessor computing system.



2.1      T̲h̲e̲ ̲P̲r̲o̲c̲e̲s̲s̲o̲r̲ ̲U̲n̲i̲t̲s̲ ̲(̲P̲U̲)̲

         The PU is a multiprogrammable multiprocessor consiting
         of up to 5 Central Processor Units, CPUs, utilizing
         virtual memory and demand paging.

         The PU is highly flexible, allowing selection of modules
         to meet specific requirements. The modules are interfaced
         via a dual bus structure for reduction of bus contention
         as shown in figure 2.1-1.





























                       Figure 2.1-1



2.2      T̲H̲E̲ ̲C̲H̲A̲N̲N̲E̲L̲ ̲U̲N̲I̲T̲S̲ ̲(̲C̲U̲)̲

         The Channel Units contain the CR80 I/O controller modules
         for interfacing towards peripheral equipment, communication
         lines etc. The CU has an internal dual transfer bus
         structure to ensure that no single failure can stop
         operation of more than one I/O controller as shown
         in figure 2.2-1.









































                       Figure 2.2-1



         The transfer buses, data bus A and data bus B, are
         connected to two different PU's to ensure continuous
         access to the controller modules. The characteristics
         of data bus A and data bus B correspond to the internal
         buses of the PU.

         The CIA-modules constitute the interface between the
         word oriented internal transfer buses and the byte
         oriented data channels.

         The I/O controller modules are all based on the same
         principle for interfacing to the channel unit bus structure
         and for the external interfaces as illustrated in figure
         2.2-2.



































                       Figure 2.2-2



         The interface to the CR80 system employs a multiported
         RAM memory through which the data is exchanged. The
         program for the CPU of the controller module is either
         resident in PROM chips or is downloaded from the CR80.
         The DISK CTRL and PARALLEL CTRL modules employ PROM's
         while the Line Termination Modules (LTU) used for control
         of communication lines, terminals etc., are loaded
         with programs from the CR80, meaning that different
         protocols can be supported without hardware changes.

         The physical interfaces to the peripherals, communication
         lines etc., are adapter modules located at the rear
         of the CU Crate. For interfacing to a communication
         line, a line interface adapter module (LIA) is available.
         An optional version of this module is able to select
         a spare LTU module to be used instead of a failing
         module. The spare LTU can be back up for a number of
         active LTU's (n out of n+1 redundancy).

         Not only is the internal bus structure dualized, th
         power input is also taken from two separate sources
         to ensure that a failure in one power source cannot
         stop the CU from operating.





2.3      B̲U̲S̲ ̲S̲T̲R̲U̲C̲T̲U̲R̲E̲

         A CR80 computing system is organized around several
         buses, which are described in this section.

         The interconnections of the different buses and units
         are shown schematically in figure 2.3-1.











































                       Figure 2.3-1
                    CR80 Bus Structure



                   3̲ ̲ ̲W̲A̲T̲C̲H̲D̲O̲G̲ ̲C̲O̲M̲P̲U̲T̲E̲R̲


         The Watchdog computer, also called the Maintenance
         and Configuration Processor (MPC) system, consists
         or standard CR80 modules used in the monitoring and
         control of the total CR80 system. As for the main elements,
         PUs and CUs, the MPC can be configured to suit specific
         requirements over and above the standard watchdog functions
         shown here. The normal watchdog system structure is
         shown in figure 3-1.







































                        Figure 3-1

                     Watchdog System


         The WD-CPU, positioned as a standard Peripheral Module
         in the CU-Crate, is the central Maintenance and Configuration
         Processor receiving status and control messages from
         the CR80 Processing Elements through its dual interface
         to two PE's of the CR80 system.

         The WCA (Watchdog CPU Adapter) constitutes the interface
         between the WD CPU and the configuration Bus and the
         four available V24 communication ports. The V24 ports
         are used for connection of one or two system consoles
         and for connection to a communication port for remote
         maintenance and diagnostics of the CR80 system.

         The Daisy Chained Configuration Bus is a dualized serial
         communication path between the WCA and the connected
         CCA's (Crate Configuration Adapters). The CCA is a
         standard CR80 adapter module designed for monitoring
         and control of the PU and CU Crates. The functions
         available are: monitoring of the DC voltages, switching
         of LIA-S modules (switching a spare LTU to the lines
         instead of a defect module), and monitoring of digital
         and analogue inputs, and control of digital outputs.

         The WD CPU and the WD Panel Controller utilize alternative
         paths of the serial configuration bus for control and
         monitoring of the attached crates and associated modules.
         The serial configuration bus is therefore redundant,
         with different parts of it being used in AUTO and MANUAL
         mode.

         A fail safe circuit is implemented between the WD CPU
         and the WD Panel Controller, which performs automatic
         switching to the manual settings of the WD Panel in
         case of WD CPU failure or service. Similarly, replacement
         of the WD Panel Controller can be done with the system
         online and under control of the WD CPU (AUTO MODE).

         Crates under control of the MCP system is galvanically
         isolated by optocouplers from the serial configuration
         bus and can be removed from the operational configuration
         bus without electrical interference with the remaining
         part of the system.



              4̲ ̲ ̲C̲R̲8̲0̲ ̲D̲A̲T̲A̲ ̲T̲R̲A̲N̲S̲F̲E̲R̲ ̲N̲E̲T̲W̲O̲R̲K̲S̲


         Network data transfer within CR80 Computer Systems
         has three implementations:

         o   S-NET for high speed data transfer between processing
             units

         o   TDX Bus for local area network access to a CR80
             Processing element

         o   X-NET for full local area network services, connecting
             terminals and computers within an area of several
             square miles.



4.1      S̲-̲N̲E̲T̲

         The S-Net (Intermemory Communication Network) provides
         high-speed transport of data between Memory of Processing
         Elements. Each Processing element interfaces to the
         S-Net with from 1 to 32 coaxial twisted pair cables
         (SUPRA-BUSES). Galvanic isolation via transformer interface
         to the SUPRA/-TDX Interface (STI) DMA's avoids ground
         loops between Processing Elements. The information
         transfer is multiplexed on the twisted
         -pair cables, each carrying 16 Megabits serial transmission
         under packet protocol protection which ensures error
         free transmission. The Processing Element interface
         to the S-Net thus is modularly expandable, by adding
         SUPRA BUSES, providing a port to up to 512 Megabits
         of S-Net traffic (32 x 16 Megabit). The S-Net achieve
         high system reliability and provides multiple redundancy,
         in that traffic on a failed SUPRA BUS automatically
         by the protocol is distributed to the other SUPRA BUSES.
         A Processing Element can communicate with up to 15
         other Processing Element via the S-Net. S-Net interconnection
         of PEs is illustrated in figure 4.1-1.






















































                       Figure 4.1-1

              PE Interconnection via S-Net,
      transferring up to 512 Megabits/sec. of data.


4.2      T̲D̲X̲-̲B̲U̲S̲

         The CR80 PE configuration allows connection of a front-end
         network which provides integrated input facilities
         for a wide range of terminals. Essential items of the
         front-end network are:

         o   TIAs (Telecommunication Interface Adapters), interfacing
             the front-end network to PUs (STI).

         o   TDX-Bus, providing serial data transfer at a rate
             of 1.8432 Mbs.

         o   TDX-CTRL, controlling/monitoring data transfer;
             the TDX-CTRL allocates the total bus bandwidth
             among terminals attached to the network. 

         o   LTUXs (Line Termination Units for eXtended network
             implementations), providing V24/V28 communication
             channels to interface terminals.

         Figure 4.2-1 illustrates one of the many configurations
         that are possible. In the configuration shown, access
         to a TDX-Bus is from two separate PUs with output communication
         channels (LTUXs) either assigned to an individual PU
         or shared by both PUs. TDX-Bus dualization is also
         possible, thus ensuring high availability.




















































                       Figure 4.2-1



4.3      X̲-̲N̲E̲T̲

         X-Net is a Local Are Network (LAN), produced since
         1978, for connecting up to several hundred terminals
         (VDUs, printers, etc.) and one or more small and large
         computers. X-Net is based on the TDX Bus, and replaces
         separate circuits and cables to each terminal by a
         single pair of cables common to all data equipment,
         i.e. terminals, computers, text processing equipment,
         etc. attached to X-Net. This is possible, within one
         or more buildings, to place X-Net outlets on the walls
         of every room as presently done for telephone and power
         installations, allowing flexible placement of data
         equipment.

         A very important aspect of X-Net is the capability
         for one terminal to work with any computer or any other
         data equipment instead of only being able to work with
         a single computer in the traditional manner of direct
         connection. X-Net also allows for future extensions
         and changes in terminal and computer installations
         without having to move cables or install new ones.
         Mainframe and terminal manufacturer independence is
         achieved in X-Net ports that can provide conversion
         between different interfaces, protocols and access-methods
         of Computers, Terminals and Communication lines, making
         distributed front-ending and protocol conversion possible.

         Installation of X-Net cable and X-Net Wall outlets
         in new or old buildings is very simple, being comparable
         to installation of telephone outlets.

         S-Net is a superstructure based on the X-Net building
         blocks that interconnects up to 8 X-Net Local Area
         Networks, yielding full connectivity between all terminals
         and computers without impact on traffic speed or response
         times. Coupling of X-Nets via S-Net extends the number
         of terminals and computers handled to several thousands.
         A full S-Net/X-Net implementation is illustrated in
         figure 4.3-1.

         A terminal is allocated a number of timeslots each
         second on the TDX Bus, corresponding to its baudrate.
         The timeslots allocated to each terminal does not overlap,
         whereby, it is possible for many terminals to use the
         common cable (Time divisioned multiplex).


         The data rate on the X-Net of a terminal is adaptively
         and dynamically changed, controlled by the actual datarate
         of attached terminals and computers, thereby both allowing
         for high speed transfer of a complete VDU-screen and
         then return to low data rate for input from the keyboard.

         X-NET consists of one or more controllers (XCT), X-Net
         cable, Wall Outlets, Computer or Communication Line
         Ports, and Terminal Adapters.

         The Terminal Adapter (XTA) makes it possible to attach
         existing terminals, printers etc. as well as older
         terminals, which can be modified to modern protocols,
         using the built-in micro-processor and buffer capacity
         of the XTA.


































                       Figure 4.3-1

                S-Net/X-Net Connectivity,
            providing up to 16 Mbs data rates.



                    5̲ ̲ ̲C̲R̲8̲0̲ ̲P̲A̲C̲K̲A̲G̲I̲N̲G̲

         As for the processing system design, great emphasis
         has been put on failure tolerance and modularity of
         the packaging, cooling and Power Supply subsystems.

         The CR80 modular fault tolerant computer system is
         assembled using standard modules (printed circuit cards)
         housed in Processor Units and Channel Units (Card Cages).
         The Units are interfaced by galvanically isolated transfer
         buses, structured as shown below (figure 5-1) and described
         in the following.





































                        Figure 5-1



         Units are housed in 19" Crates (Card Magazines) for
         installation in standard 19" Racks, as shown overleaf
         (figure 5-2). A Crate contains a 25 slot Front Magazine
         for insertion of up to 17 Printed circuit card modules
         and 2 Power Supply modules, the two upper rows of connectors
         are each interconnected by multilayer printed circuit
         buses, while the lower row of connectors is connected
         individually via flatcables to corresponding connectors
         in the Rear Magazine. The 19 slot Rear Magazine, which
         can be pivoted down for access to Crate internal cabling,
         holds Adapter modules providing the interface and cabling
         to external devices, e.g. S-Net, peripherals, for the
         controlling front module. Also a number of slots is
         provided outside the rear Magazine, at the rear of
         the crate for insertion of bus termination cards and
         interface cards to the Data Channel bus. Keeping all
         external cabling at the rear of the Crate, allows all
         front modules (CPU, RAM, Peripheral Modules etc.),
         inclusive the plug-in Power Supplies, to be exchanged
         quickly without use of special tools.

         Below each crate (PU or CU) in the CR80 system is installed
         an exchangeable fan unit, which by forced air cools
         the modules in the crate. To ensure continuous air
         flow, the fan unit is redundantly constructed with
         the airstream being provided by two sets of blowers,
         each being powered from different mains phases, and
         each with a capacity sufficient for cooling the entire
         crate over a prolonged period of time. This ensures
         the failure tolerance of the fan unit, both against
         a Mains phase falling out and mechanical breakdown
         of a blower. 

         One, or two power supply modules operating in parallel,
         are installed, in each PU crate dependent of the required
         power consumption. A power supply failure in the PU
         will cause the PE to stop processing, but it will not
         influence the system operation, as processing of the
         failed PE will be taken over by the remaining operating
         PE's.



         In each CU crate two Power Supplies are installed,
         each backing up for the other in supplying the modules
         power via two separate buses. This power scheme ensures
         that a single power supply can fail without influencing
         the operation of the modules in the CU crate due to
         the special Power Supply ORing-circuit in each of the
         modules. The power ORing-circuit contains a current
         limiter which ensures that a short in a module will
         not draw excess power from the power supplies, and
         thereby interrupt the operation of other modules in
         the crate.

         A second function of the Power ORing-circuit is, in
         combination with a slightly shorter pin in the interface
         connector of any Peripheral Module and the buses, to
         allow on-line replacement of a module in an operating
         CU-crate. The shortened pin will disconnect first and
         connect last, when a module is removed or inserted,
         as this pin (via an integrating circuit) controls the
         current limiter in the Power ORing-circuit, power to
         the module is therefore removed, or applied without
         spikes on crate-busses during module exchange. Also
         because of the special bus driver/receivers used, which
         have high impedance against the buses when the power
         is removed, no interruption occurs in operation of
         the Data busses during module exchange.

         BIT (Built In Test) are found in most CR80 modules.
         The test starts automatically when power is applied
         to the module and lights the red TEST LED on the front
         plate. When the internal test cycle, which lasts a
         few seconds, has been run through successfully, the
         TEST LED is estinguished to indicate this, otherwise
         it will remain on.

         Other built in test functions, which are not destructive
         of the normal module function, are used for error detection
         by the CR80 on-line diagnostics, during actual operation
         of the computer.






















































                        Figure 5-2