103 機是中國製造的第一種通用數位電子計算機，為電子管小型計算機。該型機是在蘇聯提供的圖紙的基礎上研製的，研製工作由中國科學院計算技術研究所和北京有線電廠（國營 738 廠）承擔。1958 年 8 月，第一臺 103 機在中科院計算所初步除錯成功，這標誌了中國第一臺計算機的誕生。 103 機在不同的階段有不同的型號名稱：初期沿用原名稱 M3 型，1958 年試製的第一臺機器被命名為八一型計算機，738 廠擴大生產的機器改稱 103 機，1961 年經過質量整頓後定型為 DJS1 型，經過改進提升的機器有 113 機、DJS3 型等型號。從 1958 年至 1966 年，103 機系列共計生產約 49 臺。目前，僅有一臺 DJS1 型機較為完整地保存於曲阜師範大學圖書館。 103 機是字長 31 位（1 位符號和 30 位二進位制數字）的定點機，支援加、減、乘、除、邏輯乘法 5 種運算，支援有條件跳轉、無條件跳轉、停機等操作，是圖靈完備的。103 機最早使用磁鼓儲存器，後又增配了磁芯儲存器。使用磁鼓儲存器時，103 機運算速度約為每秒 30 次；使用磁芯儲存器時，運算速度約為每秒 1500 至 2000 次。 130 機研製專案專案負責人為莫根生、張梓昌，骨幹有董佔球、王行剛等人，另有蘇聯專家指導。 1959 年起 103 機被用於一些科學計算，如人民大會堂主席臺的力學結構計算便是由 103 機完成的。 歷史 背景 1956 年，國務院科學規劃委員會編制的《19561967 年科學技術發展遠景規劃綱要》（簡稱十二年科學規劃）提出要建立計算技術，在一兩年內設計並製造電子計算機。在編制十二年科學規劃的同時，在周恩來的主持下，科學規劃委員會又提出 大力發展計算機、無線電電子學、半導體、自動化，並將新技術應用於工業和國防 的 四項緊急措施。 1957 年，中國科學院主持召開了第二機械工業部、總參謀部等部門參與的計算技術計劃協調會議，討論同意並簽訂了《合作發展中國計算技術協議書》，以落實 四項緊急措施。根據協議，研製工作透過 先集中，後分散 的方式，首先從二機部和國防部門抽調人員到中科院計算所，集中力量製造中國第一臺通用電子計算機，然後有關人員再回到原單位建立發展本單位的計算機。 試製 1957 年 4 月，中國科學院經政府途徑向蘇聯科學院訂購了 M3 計算機的圖紙。圖紙於 1957 年 9 月中旬運抵中國科學院，隨後送到北京廣播器材廠。由於北京廣播器材廠缺乏數字系統和精密機械的生產能力，圖紙又於 9 月 28 日轉送到 738 廠。 1957 年 11 月中科院計算所和 738 廠簽訂了試製 M3 機的生產合同。根據協議，738 廠負責複製圖紙、編制加工工藝檔案、採購元器件和原材料、製造各個部件並總裝、參與機器除錯、準備批次生產等，中科院計算所負責編制機器接線表、除錯和應用。 1957 年 10 月，738 廠成立總設計科第二設計室，開始著手 103 機的生產工作。1958 年 6 月 1 日，第一臺 103 機的 3 個機櫃完成生產安裝，機器從 738 廠用卡車運送到中科院計算所。 經過 2 個月除錯，到 1958 年 8 月 1 日，第一臺 103 機成功運行了一個具有 4 條指令的短程式，被命名為 八一型 計算機，標誌了中國第一臺通用數位電子計算機的誕生。但此時，由於可靠性、穩定性和質量問題，機器還無法投入實際使用。1958 年 9 月上旬，蘇聯專家到計算所協助 103 機除錯工作，主張進行可靠性調整。到 1959 年 8 月，103 機正式投入使用。 擴大生產與質量整頓 在第一臺 103 機除錯成功後，全國多個單位提出要使用 103 機。1958 年 9 月起，738 廠開始批次生產 103 機。這批機器總共 18 臺（其中 1 臺留在 738 廠），以較低標準出廠，即電源機櫃能夠正常輸出、外掛測試正常、機櫃接線通鈴檢查正確。這批機器交由使用者自己除錯。 1960 年，一些使用者單位向國家科委、三機部十局反饋 103 機的質量問題。1960 年 10 月起，738 廠停止供應 103 機，開始對 103 機電路設計的質量整頓。1961 年 12 月 22 日，103 機生產性試製階段的正樣試製鑑定會在 738 廠召開，103 機透過正樣試製鑑定，被命名為 DJS1。透過鑑定的第一臺 DJS1 機的使用者是中國科學院大連化學物理研究所。 全面改進與停產 1962 年下半年，738 廠開始試製用於 DJS1 機的 2048 字容量磁芯儲存器，1963 年 12 月透過鑑定，命名為 CX1 型磁芯儲存器。CX1 型磁芯儲存器可配套於 103、DJS1 機，可與磁鼓儲存器同時使用。 1964 年初，738 廠開始試製 DJS1 的全面改進型，1965 年 3 月透過鑑定命名為 DJS3 型。DJS3 型改進了運算線路，將速度提升到 2300 次 秒，增配了 14 英寸磁帶儲存器，增加了自動變址功能。 1966 年 2 月 8 日至 12 日，103 機系使用者技術交流會在北京西郊科學會堂召開，共 48 家使用者單位到會。國家計劃委員會三局局長戴忠經作 計算機發展形勢報告，指出要發展電晶體計算機，電子管計算機自此停產。 設計 103 機由數個高約 2 米的機櫃組成，包括運算控制器櫃、磁鼓儲存器櫃、電源櫃等，一些機器還配有磁芯儲存器櫃、輸入輸出與磁帶機櫃、通風機櫃等。 103 機由運算器、程式傳送器、儲存器、輸入輸出裝置組成。運算器包含 A 暫存器、B 暫存器、C 暫存器和累加器，用於對數進行算數和邏輯操作。程式傳送器即控制器，包括脈衝分配器、區域性程式傳送器、操作器、選擇暫存器、啟動暫存器等。 103 機為非同步設計，全機沒有統一的時鐘訊號，機器執行一條指令分為八拍。 103 機字長為 31 位，包含 1 位符號和 30 位數。通常，指令和資料寫成符號加上 10 位八進位制數的形式（如：12 3456 7012）。 103 機使用五單位穿孔紙帶作為輸入輸出資料的載體，可以採用八進位制或十進位制輸入，也配有電傳打字機。 指令與程式設計 103 機的指令由操作碼、第一地址、第二地址組成。操作碼為兩位八進位制數，其中第二位表示操作種類： 0：加法 1：減法 2：除法 3：乘法 6：邏輯乘法 第一位則表示操作性質和細節： 0：第二地址的數與第一地址的數進行操作，結果寫入第二地址 1：第二地址的數與第一地址的數進行操作，結果不寫入儲存器 2：上一操作的結果與第一地址的數進行操作，結果寫入第二地址 3：上一操作的結果與第一地址的數進行操作，結果不寫入儲存器 4：第二地址的數與第一地址的數進行操作，結果寫入第二地址並印出 5：第二地址的數的絕對值與第一地址的數的絕對值進行操作，結果不寫入儲存器 6：上一操作的結果與第一地址的數進行操作，結果寫入第二地址並印出 7：上一操作結果的絕對值與第一地址的數的絕對值進行操作，結果不寫入儲存器 除根據上面的規則組合而成的 40 個操作碼之外，其餘指令用於轉移、傳送、停機等： 07、27：將穿孔帶上的數寫入第二地址，但不保留在運算器中 05、15：將第一地址的數寫入第二地址，保留在運算器中 45、55：將第一地址的數寫入第二地址並印出，但不保留在運算器中 24：無條件轉移到第一地址，上一操作的結果寫入第二地址，上一操作的結果仍保留在運算器中 64：無條件轉移到第一地址，上一操作的結果寫入第二地址並印出，上一操作的結果仍保留在運算器中 74：無條件轉移到第二地址，上一操作結果的絕對值保留在運算器中 74：條件轉移，當上一操作的結果為正時轉移到第二地址，當上一操作的結果為負時轉移到第一地址，上一操作的結果仍保留在運算器中 04、14、44、54、37、57、77：停機，各指令停機時暫存器的值有所不同。 應用 103 機被廣泛用於測繪、建築、礦山等領域的科學計算，以及大學計算數學、計算技術等專業的教學。 參考文獻 參考書籍 Category 中國早期計算機 Category 中華人民共和國科技 Category1950 年代中國科技 Category1958 年中國大陸 Category1958 年面世