MIL-STD-1750A o 1750A es la definición formal de una arquitectura de conjunto de instrucciones de computadora (ISA) de 16 bits , que incluye componentes obligatorios y opcionales, como se describe en el documento estándar militar MIL-STD-1750A (1980). Desde agosto de 1996, ha estado inactivo para nuevos diseños.
Bits | 16 bits |
---|---|
Introducido | 1980 |
Diseño | CMOS, GaAs, ECL, SoS |
Tipo | RISC |
Codificación | Instrucciones de 16 bits |
Extensiones | FPU, MMU |
Registros | |
Propósito general | 16 × 16 bits |
Punto flotante | Opcional en especificación |
Además de la ISA principal, la definición define instrucciones opcionales, como FPU y MMU . Es importante destacar que el estándar no define los detalles de implementación de un procesador 1750A.
Internos
El 1750A admite 2 16 palabras de memoria de 16 bits para el estándar central. El estándar define una unidad de gestión de memoria opcional que permite 2 20 palabras de memoria de 16 bits utilizando registros de mapeo de 512 páginas (en el espacio de E / S), definiendo espacios de datos e instrucciones separados, y control de acceso a la memoria por clave.
La mayoría de las instrucciones son de 16 bits, aunque algunas tienen una extensión de 16 bits. La computadora estándar tiene 16 registros de 16 bits de propósito general (0 a 15). Los registros del 1 al 15 se pueden utilizar como registros de índice . Los registros del 12 al 15 se pueden utilizar como registros base.
Cualquiera de los 16 registros podrían utilizarse como una pila puntero para los SJS y URS instrucciones ( subrutinas pila salto y subrutinas de retorno desapilar ), pero sólo el registro 15 se utilizó como el puntero de pila para las instrucciones PSHM y POPM ( múltiples empuje y pop múltiple ).
La computadora tiene instrucciones para aritmética binaria de 16 y 32 bits, así como para coma flotante de 32 y 48 bits . La E / S se realiza generalmente a través de las instrucciones de E / S (XIO y VIO), que tienen un espacio de direcciones de palabras de 16 bits separado de 2 16 y pueden tener un bus especializado.
Implementaciones
Debido a que MIL-STD-1750A no definió los detalles de implementación, los productos 1750A están disponibles en una amplia variedad de compañías en forma de ofertas a nivel de componentes, placas y sistemas implementadas en una miríada de tecnologías, a menudo las más avanzadas y exóticas de sus respectivos períodos. (por ejemplo , GaAs , ECL , SoS ).
Los sistemas 1750A a menudo ofrecen niveles muy altos de radiación y otra protección ambiental peligrosa, lo que los hace especialmente adecuados para aplicaciones militares, de aviación y espaciales.
Ejemplos de implementaciones MIL-STD-1750A incluyen:
- CPU Technology, Inc. CPU1750A-FB, un SOC 1750A de alto rendimiento diseñado para brindar a las aplicaciones existentes un aumento de rendimiento en el período tardío.
- Procesador Delco Electronics Magic V 1750
- Dynex Semiconductor MAS281. Una implementación de SOC endurecida por radiación en un módulo multichip de 64 pines con una MMU opcional.
- GEC-Plessey RH1750, una versión endurecida por radiación para aplicaciones aeroespaciales y de vuelos espaciales. GEC-Plessey, bajo su encarnación anterior como Marconi Electronic Devices, también desarrolló inicialmente las series de procesadores MAS281 y MA31750A [1] , que luego se pusieron a disposición a través de Dynex Semiconductor.
- Honeywell HX1750, fabricado con el proceso Silicon on Insulator CMOS (SOI-IV) de Honeywell que proporciona dureza a la radiación. El HX1750 incluye una FPU y periféricos en chip.
- Procesador calificado para vuelo espacial MIL-STD-1750AAV del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (JHU / APL). Una implementación de silicio sobre zafiro de múltiples placas diseñada específicamente para vuelos espaciales.
- Dispositivos electrónicos Marconi MIL-STD-1750A.
- McDonnell-Douglas MD-281. Implementación de tres troqueles SoS endurecido por radiación en un módulo multichip de 64 pines.
- Serie National Semiconductor F9450.
- Semiconductor piramidal PACE P1750A. La familia incluye la CPU P1750A, la CPU mejorada P1750AE, la Unidad de gestión de memoria (MMU) P1753, el Chip de interfaz del procesador (PIC) P1754 y el Módulo de varios chips P1757ME. Esta línea fue adquirida a Performance Semiconductor en 2003.
- Implementación de Royal Aircraft Establishment Farnborough MIL-STD-1750A en tecnología AMD 2901 bit-slice . [2]
Programación
Los procesadores basados en MIL-STD-1750A generalmente se programan en JOVIAL , un lenguaje de programación de alto nivel definido por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos que se derivó de ALGOL 58 . En menor medida, se utilizó a Ada .
También hay compiladores de C , por ejemplo Cleanscape XTC-1750A. Las versiones anteriores de GNU GCC contienen soporte para MIL-STD-1750A; fue declarado obsoleto en la versión 3.1 y eliminado en versiones posteriores.
Además, DDC-I proporciona su SCORE Integrated Development Environment (IDE) con compiladores Ada95 y C, y el entorno de desarrollo TADS (Tartan Ada Development System) Ada83, ambos dirigidos a procesadores basados en MIL-STD-1750A.
Despliegues
La Fuerza Aérea de los EE. UU. Definió el estándar para tener una arquitectura informática común y, por lo tanto, reducir los costos de software y sistemas informáticos para todas las necesidades informáticas militares . Esto incluye tareas integradas como sistemas de control de aviones y misiles, así como necesidades informáticas militares generales más mundanas.
Las ventajas de este concepto fueron reconocidas fuera de la USAF y el 1750A fue adoptado por muchas otras organizaciones, como la Agencia Espacial Europea , la NASA , las Industrias Aeronáuticas de Israel y muchos proyectos académicos.
Ejemplos de aviones militares que utilizan el 1750A incluyen:
- Luchador IAI Lavi
- Computadora de aviónica IBM Federal Systems AP-102 (utilizada en varios roles, incluida la actualización de aviónica USAF F-111 )
- Helicóptero de arco largo Apache AH-64D del Ejército de EE. UU.
- Sistema de control de vuelo digital USAF F-16 y computadora de control de incendios
- Computadora de control de vuelo USN F-18 RFCS
Usar en el espacio
Las implementaciones con clasificación de espacio total hacen del 1750A uno de los pocos tipos de computadoras que son aplicables para su uso en aplicaciones de espacio profundo. Ejemplos de naves espaciales que utilizan el 1750A son:
- EOS Aqua , Aura y Terra
- Clúster de la ESA
- ESA Envisat : el instrumento ASAR de Envisat, construido por Matra Marconi Space y que comprende el subconjunto de electrónica central y el subconjunto de antena, utilizó un total de 42 procesadores GEC-Plessey MA31750A en una configuración de doble redundancia
- ESA Rosetta
- Serie de naves espaciales ISRO GSAT / INSAT / IRS [3]
- Misión ISRO Mars Orbiter [4]
- Computadora de navegación y orientación del Experimento 1 de recuperación espacial de ISRO [5]
- Nave espacial Midcourse Space Experiment (MSX) desarrollada en JHU / APL
- MSTI-1, 2 y 3
- Cassini de la NASA
- NASA Landsat 7
- Topógrafo global de Marte de la NASA
- Laboratorio de Investigación Naval Clementine Lunar Orbiter
- NOAA GOES-13, GOES-O y GOES-P
- Plataformas de satélites de comunicaciones comerciales de la Corporación de Ciencias Orbitales [6] [7]
- Computadora de guía USAF Titan-4
Referencias
- ^ "hoja de datos mas31750 - PDF - www.BestDatasheets.com" . bestdatasheets.com .
- ^ "Una implementación de la arquitectura de conjunto de instrucciones de computadora aerotransportada MIL-STD-1750" . dtic.mil . Archivado desde el original el 23 de agosto de 2011 . Consultado el 10 de junio de 2010 .
- ^ "Validación de procesadores a bordo para aplicaciones espaciales - Publicación de la conferencia IEEE". doi : 10.1109 / ICACCI.2015.7275677 . S2CID 16385798 . Cite journal requiere
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( ayuda ) - ^ "Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 1 de septiembre de 2014 . Consultado el 23 de septiembre de 2014 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ ftp://ftp.elet.polimi.it/users/Marco.Lovera/ESAGNC08/S08/07_Veeraraghavan.pdf [ enlace muerto permanente ]
- ^ "ATK orbital" (PDF) . orbital.com .
- ^ "ATK orbital" (PDF) . orbital.com .
enlaces externos
- Estándar DOD MIL-STD-1750
- Estándar DOD MIL-STD-1750 (PDF), con Aviso 1 actualizado, 21 de mayo de 1982
- Estándar DOD MIL-STD-1750 (HTML), con Aviso 1 actualizado, 21 de mayo de 1982
- Información del proveedor de software
- Especificación e información del proveedor
- Compilador Ada83 para el procesador 1750A
- Compiladores IDE, Ada95, EC ++ y ANSI C para el procesador 1750A
- Compiladores Ada y ANSI C
- Informe técnico de la arquitectura de destino del proyecto FlightLinux Referencias para usar en naves espaciales
- Procesador Dynex Semiconductor MA31750
- Procesador Pyramid Semiconductor P1750A-SOS