Ввод/вывод перфокарты

Перфокарта IBM с 80 столбцами того типа, который наиболее широко использовался в 20 веке.

IBM 1442 на 80 карт-колонок Кардридер/перфоратор

Устройство чтения перфокарт компьютера или просто устройство чтения компьютерных карт — это компьютерное устройство ввода, используемое для чтения компьютерных программ в исходной или исполняемой форме и данных с перфокарт . Перфоратор компьютерных карточек — это компьютерное устройство вывода, которое пробивает отверстия в карточках. Иногда компьютерные считыватели перфокарт объединялись с компьютерными перфокартами, а позже и с другими устройствами, образуя многофункциональные машины.

История

Многие ранние компьютеры, такие как ENIAC и IBM NORC , обеспечивали ввод/вывод перфокарт. ^[1] Считыватели карт и перфораторы, подключенные либо к компьютерам, либо в автономными конфигурациях с картами и магнитной лентой , были повсеместно распространены до середины 1970-х годов.

Перфокарты использовались с 1890-х годов; их технология была зрелой и надежной. Считыватели карт и перфораторы, разработанные для машин с перфокартами, были легко адаптированы для использования на компьютере. ^[2] Предприятия были знакомы с хранением данных на перфокартах, и перфокарты широко использовались . Перфокарты лучше подходили для некоторых компьютерных приложений, чем другие технологии 1950-х годов, такие как магнитная лента , поскольку отдельные карты можно было легко обновлять без необходимости доступа к компьютеру. Кроме того, ящики с перфокартами служили автономным носителем данных низкой плотности.

Операция

Стандартной мерой скорости является количество карт в минуту , сокращенно CPM: количество карточек, которые можно прочитать или перфорировать за одну минуту. Модели картридеров варьируются от 150 до примерно 2000 CPM. ^[3]^[4] При 1200 CPM, то есть 20 карт в секунду, это соответствует 1600 символам в секунду (CPS), при условии, что все 80 столбцов каждой карты кодируют информацию.

Ранние компьютерные считыватели карт основывались на электромеханическом записывающем оборудовании и использовали механические щетки , которые создавали электрический контакт с отверстием и не имели контакта, если нет перфоратора. Позже читатели использовали фотоэлектрические датчики для обнаружения наличия или отсутствия дыры. Тайминг в каждом цикле чтения соотносит результирующие сигналы с соответствующей позицией на карте. Первые читатели читали карточки параллельно, ряд за рядом, следуя практике записи единиц (отсюда и ориентация прямоугольных отверстий). Позже кард-ридеры, которые считывают карты последовательно, столбец за столбцом, стали более распространенными.

Перфорирование карт обязательно выполняется медленнее, чтобы обеспечить механическое действие перфорации, примерно до 300 CPM или 400 символов в секунду. ^[5]

Некоторые карточные устройства предлагают возможность интерпретировать или печатать на карте строку, отображающую перфорированные данные. Обычно это замедляет работу перфоратора. Многие перфораторы считывали только что перфорированную карту и сравнивали ее фактическое содержимое с исходными перфорированными данными, чтобы защитить от ошибок перфорации. Некоторые устройства позволяли считывать данные с карты и вводить дополнительную информацию на ту же карту.

Считыватели и перфораторы включают в себя бункер для входных карт и один или несколько накопителей для сбора считанных или перфорированных карт. Функция, называемая выбором укладчика, позволяет управляющему компьютеру выбирать, в какой укладчик будет помещена только что прочитанная или перфорированная карта.

Кардридеры/перфораторы

Корпорация Control Data

CDC 405 — устройство считывания карт серии CDC 6000 , 1200 или 1600 карт в минуту (CPM) ^[6]^: 2–1
CDC 415 — перфоратор для карт серии CDC 6000 , 250 карт в минуту. ^[6]^: 4–1

Документация

Компания Documation Inc. из Мельбурна, Флорида, в 1970-х годах производила устройства чтения карт для миникомпьютеров :

Кардридер М-200, 300 карт/мин. ^[7] также продается компанией DEC как устройство считывания карт CR-11 для PDP-11. ^[8]
Устройство считывания карт M-600, 600 карт в минуту, также продается HP как 2892A и 2893A. ^[9]
Кардридер М-1000-Л 1000 карт/мин ^[10]

Их картридеры использовались на выборах, ^[11] включая выборы «чадов» 2000 года во Флориде . ^[12]

ИБМ

Компьютерное периферийное устройство для чтения карт IBM 711, использовавшееся в эпоху электронных ламп, 150 или 250 CPM
IBM 2501 , 600 или 1000 CPM Кардридер
IBM 1402 Высокоскоростное устройство считывания/перфорирования представлено вместе с IBM 1401 , 800 CPM
Считыватель/перфоратор IBM 1442 представлен вместе с более дешевым IBM 1440 , скорость чтения 80–400 CPM, перфорация 91–355 CPM.
Считыватель/перфоратор IBM 2540, созданный на основе 1402, представленного в System 360.
IBM 2560 Многофункциональная карточная машина (MFCM), впервые представленная для IBM System/360 Model 20 , также могла сопоставлять, сортировать и печатать/интерпретировать . ^[13]
Считыватель IBM 3505 и сопутствующий ему считыватель/принтер/перфоратор 3525, который был представлен для System/370 в 1971 году, скорость чтения 1200 CPM, перфорация 300 CPM.

Двоичный формат

Для некоторых компьютерных приложений использовались двоичные форматы, где каждое отверстие представляло одну двоичную цифру (или « бит »), каждый столбец (или строка) обрабатывался как простое битовое поле, и разрешалась любая комбинация отверстий. Например, устройство чтения карт IBM 711, используемое с научными компьютерами серии 704/709/7090/7094, обрабатывало каждую строку как два 36-битных слова, игнорируя 8 столбцов. (Конкретные 72 используемых столбца можно было выбрать с помощью панели управления коммутационной панели , которая почти всегда подключена к выбору столбцов 1–72.) Иногда игнорируемые столбцы (обычно 73–80) использовались для хранения порядкового номера для каждой карты, поэтому Колоду карт можно было отсортировать в правильном порядке на случай, если она выпадет.

Альтернативный формат, используемый встроенным устройством чтения карт IBM 714 IBM 704, называется двоичным по столбцам или китайским двоичным форматом и использует 3 столбца для каждого 36-битного слова. ^[14] Более поздние компьютеры, такие как IBM 1130 или System/360 , использовали каждый столбец. Устройство чтения карт IBM 1401 можно было использовать в двоичном режиме столбца, при котором в каждом столбце сохранялось два символа или одно 36-битное слово в трех столбцах при использовании в качестве устройства ввода для других компьютеров. Однако большинство старых перфораторов для карточек не предназначались для пробивания более трех отверстий в столбце. Клавиша мультиперфорации используется для создания двоичных карточек или других символов, которых нет на клавиатуре перфокарты. ^[15]

В качестве шутки в двоичном режиме можно было перфорировать карты там, где в каждой возможной позиции перфорации было отверстие. Таким « кружевным карточкам » не хватало прочности конструкции, и они часто сгибались и застревали внутри машины. ^[16]

См. также

Plugboard подробно описывает, как работали ранние устройства чтения карт.
Компьютерное программирование в эпоху перфокарт
Список продуктов IBM#Оборудование для перфокарт и бумажной ленты

Ссылки

^ Стерн, Нэнси (1981). От ENIAC к UNIVAC: оценка компьютеров Эккерта-Мокли . Цифровая пресса. п. 50. ISBN 0-932376-14-2 .
^ Механизм подачи карт устройства чтения перфокарт IBM 711 был аналогичен механизму подачи карт IBM 402.
^ Рой, Гаутам (2007). Компьютерные исследования для студентов-инженеров . Мумбаи, Индиана: Allied Publishers Limited. п. 10. ISBN 9788184242119 . Проверено 28 июля 2016 г.
^ IBM 711 в архиве IBM
^ Корпорация IBM (1971). Устройство чтения карт IBM 3505 и подсистема перфорации карт IBM 3525 . Проверено 28 июля 2016 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Корпорация Control Data (1967). РУКОВОДСТВО ПО ОБУЧЕНИЮ ПЕРФОКАРТНОМУ ОБОРУДОВАНИЮ (PDF) . Проверено 9 мая 2021 г.
^ Руководство по считыванию карт M-200, 1972 г.
^ Документация М-200, фото.
^ «Считыватель карт 2892А» . Музей HP . Проверено 11 сентября 2017 г.
^ Документация по устройству чтения карт M1000L. Архивировано 21 июля 2012 г. на archive.today.
^ (выборы 2006 г., Аризона) «Сертифицированное оборудование для голосования до 2006 г. - Государственный секретарь Аризоны» (PDF) .
^ «Ямочка с ямочками и беременный Чад — это не голоса» .
^ CE Спурриер (1966). «Многофункциональная карточная машина IBM 2560» . Материалы весенней совместной компьютерной конференции XX - AFIPS '66 (Весна) 26-28 апреля 1966 г. стр. 315–321. дои : 10.1145/1464182.1464221 . ISBN 9781450378925 . S2CID 24960497 .
^ Телен, Эд. «Китайский двоичный файл» . Проверено 12 декабря 2013 г.
^ ИБМ (1955). Руководство оператора IBM, 22-8484-3, 1955 г., Перфокарта типа 24 . ИБМ.
^ Раймонд, Эрик С. (1991). Новый словарь хакера . Кембридж, Массачусетс: MIT Press . п. 219 .

Перфокарточное оборудование

Компьютер IBM 650, представленный в 1953 году, поставлялся с устройством чтения/перфорации карт IBM 533, верно. Во многих установках IBM 650 перфокарты и адрес 8000 на консоли были единственным средством ввода и вывода.
Устройство считывания карт IBM 711 на компьютере IBM 704 в НАСА в 1957 году.
Популярный IBM 1401, представленный в 1959 году, отличался быстрым устройством считывания карт/перфоратором, IBM 1402, слева.
Кардридеры IBM 711 (крайний слева и на переднем плане), прикрепленные к двум IBM 7090 в Центре управления полетами НАСА в 1962 году.
Перфоратор для чтения карт IBM 2540 в компьютерном центре Мичиганского университета в 1968 году.
Устройство считывания/перфокарт перфокарт на IBM System/360 Model 20
IBM System/3, анонсированная в 1969 году, представила новую перфокарту меньшего размера и комбинированное устройство считывания/перфорации/сортировки.
IBM 7070 с консольным устройством чтения карт IBM 7501 (справа), на базе клавишного перфоратора IBM 026.
Кардридер «Документация М-600»

[1] Стерн, Нэнси (1981). От ENIAC к UNIVAC: оценка компьютеров Эккерта-Мокли . Цифровая пресса. п. 50. ISBN 0-932376-14-2 .

[2] Механизм подачи карт устройства чтения перфокарт IBM 711 был аналогичен механизму подачи карт IBM 402.

[3] Рой, Гаутам (2007). Компьютерные исследования для студентов-инженеров . Мумбаи, Индиана: Allied Publishers Limited. п. 10. ISBN 9788184242119 . Проверено 28 июля 2016 г.

[4] IBM 711 в архиве IBM

[5] Корпорация IBM (1971). Устройство чтения карт IBM 3505 и подсистема перфорации карт IBM 3525 . Проверено 28 июля 2016 г.

[CDC-6] Перейти обратно: ^а ^б Корпорация Control Data (1967). РУКОВОДСТВО ПО ОБУЧЕНИЮ ПЕРФОКАРТНОМУ ОБОРУДОВАНИЮ (PDF) . Проверено 9 мая 2021 г.

[7] Руководство по считыванию карт M-200, 1972 г.

[8] Документация М-200, фото.

[9] «Считыватель карт 2892А» . Музей HP . Проверено 11 сентября 2017 г.

[10] Документация по устройству чтения карт M1000L. Архивировано 21 июля 2012 г. на archive.today.

[11] (выборы 2006 г., Аризона) «Сертифицированное оборудование для голосования до 2006 г. - Государственный секретарь Аризоны» (PDF) .

[12] «Ямочка с ямочками и беременный Чад — это не голоса» .

[13] CE Спурриер (1966). «Многофункциональная карточная машина IBM 2560» . Материалы весенней совместной компьютерной конференции XX - AFIPS '66 (Весна) 26-28 апреля 1966 г. стр. 315–321. дои : 10.1145/1464182.1464221 . ISBN 9781450378925 . S2CID 24960497 .

[14] Телен, Эд. «Китайский двоичный файл» . Проверено 12 декабря 2013 г.

[IBM_22-8484-3-15] ИБМ (1955). Руководство оператора IBM, 22-8484-3, 1955 г., Перфокарта типа 24 . ИБМ.

[16] Раймонд, Эрик С. (1991). Новый словарь хакера . Кембридж, Массачусетс: MIT Press . п. 219 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]