MIL-STD-1750A - MIL-STD-1750A
Bity | 16-bitowy |
---|---|
Wprowadzono | 1980 |
Projekt | CMOS, GaAs, ECL, SoS |
Rodzaj | RYZYKO |
Kodowanie | 16-bitowe instrukcje |
Rozszerzenia | FPU, MMU |
Rejestry | |
Ogólny cel | 16 × 16 bitów |
zmiennoprzecinkowy | Opcjonalne w specyfikacji |
MIL-STD-1750A lub 1750A to formalna definicja architektury 16-bitowego zestawu instrukcji komputerowych (ISA), obejmująca zarówno komponenty wymagane, jak i opcjonalne, zgodnie z dokumentem standardu wojskowego MIL-STD-1750A (1980). Od sierpnia 1996 roku jest nieaktywny dla nowych projektów.
Oprócz podstawowego ISA definicja definiuje opcjonalne instrukcje, takie jak FPU i MMU . Co ważne, standard nie definiuje szczegółów implementacji procesora 1750A.
Wewnętrzne
1750A obsługuje 2 16 16-bitowych słów pamięci dla standardu podstawowego. Standard definiuje opcjonalną jednostkę zarządzania pamięcią, która pozwala na 2 20 16-bitowych słów pamięci przy użyciu 512 rejestrów mapowania stron (w przestrzeni we/wy), definiując oddzielne przestrzenie instrukcji i danych oraz kontrolę dostępu do pamięci z kluczem.
Większość instrukcji jest 16-bitowa, chociaż niektóre mają 16-bitowe rozszerzenie. Standardowy komputer ma 16 16-bitowych rejestrów ogólnego przeznaczenia (od 0 do 15). Rejestry od 1 do 15 mogą być używane jako rejestry indeksowe . Rejestry od 12 do 15 mogą być używane jako rejestry podstawowe.
Dowolny z 16 rejestrów może być używany jako wskaźnik stosu dla instrukcji SJS i URS ( podprogram skoku stosu i podprogram powrotu ze stosu ), ale tylko rejestr 15 jest używany jako wskaźnik stosu dla instrukcji PSHM i POPM ( push multiple i pop multiple ).
Komputer ma instrukcje dla 16- i 32-bitowej arytmetyki binarnej, a także 32- i 48-bitowej liczby zmiennoprzecinkowej . We/wy odbywa się zazwyczaj za pomocą instrukcji we/wy (XIO i VIO), które mają oddzielną przestrzeń adresową 2 16 16-bitowych słów i mogą mieć specjalną magistralę.
Realizacje
Ponieważ norma MIL-STD-1750A nie definiuje szczegółów implementacji, produkty 1750A są dostępne w wielu różnych firmach w postaci ofert na poziomie komponentów, płyt i systemów wdrożonych w niezliczonych technologiach, często najbardziej zaawansowanych i egzotycznych w swoich okresach (np. GaAs , ECL , SoS ).
Systemy 1750A często oferują wysoki poziom ochrony przed promieniowaniem i innymi niebezpiecznymi środowiskami, dzięki czemu nadają się szczególnie do zastosowań wojskowych, lotniczych i kosmicznych.
Przykłady wdrożeń MIL-STD-1750A obejmują:
- CPU Technology, Inc. CPU1750A-FB, wysokowydajny układ SOC 1750A zaprojektowany w celu zwiększenia wydajności istniejących aplikacji.
- Procesor Delco Electronics Magic V 1750
- Półprzewodnik Dynex MAS281. Promieniowaniem jonizującym SOC realizacja w 64-pin modułu wielopłytkowe z opcjonalnym MMU.
- GEC-Plessey RH1750, wersja utwardzona promieniowaniem do zastosowań w lotnictwie i lotach kosmicznych. GEC-Plessey, w swojej poprzedniej iteracji jako Marconi Electronic Devices, również początkowo opracował serię procesorów MAS281 i MA31750A, później udostępnioną przez Dynex Semiconductor
- Honeywell HX1750, wyprodukowany w procesie Honeywell Silicon on Insulator CMOS (SOI-IV) zapewniającym twardość radiacyjną. HX1750 zawiera FPU i urządzenia peryferyjne na chipie.
- Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa (JHU/APL) Procesor MIL-STD-1750AAV do lotów kosmicznych. A multi-board krzem na szafirze realizacji specjalnie zaprojektowany do lotów kosmicznych.
- Urządzenia elektroniczne Marconi MIL-STD-1750A.
- McDonnell-Douglas MD-281. Utwardzona promieniowaniem implementacja SoS z trzema matrycami na 64-stykowym module wielochipowym.
- Seria Fairchild Semiconductor F9450.
- National Semiconductor PACE P1750A. PACE normalnie obsługuje wersję zestawu instrukcji Data General Nova , ale został przystosowany do uruchamiania MIL-STD-1750A przy użyciu nowego mikrokodu . Rodzina obejmuje procesor P1750A, ulepszony procesor P1750AE, moduł zarządzania pamięcią P1753 (MMU), układ interfejsu procesora P1754 (PIC) oraz moduł wieloukładowy P1757ME. Linia ta została przekazana do Performance Semiconductor, a następnie Pyramid Semiconductor w 2003 roku.
- Implementacja Royal Aircraft Establishment Farnborough MIL-STD-1750A w technologii bit-slice AMD 2901 .
Programowanie
Procesory oparte na MIL-STD-1750A są zwykle programowane w JOVIAL , języku programowania wysokiego poziomu zdefiniowanym przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych, który wywodzi się z ALGOL 58 . W mniejszym stopniu wykorzystywana jest Ada .
Istnieją również kompilatory C , na przykład Cleanscape XTC-1750A. Starsze wersje GNU GCC zawierają wsparcie dla MIL-STD-1750A; został uznany za przestarzały w wersji 3.1 i usunięty w kolejnych wersjach.
Ponadto DDC-I udostępnia swoje zintegrowane środowisko programistyczne SCORE (IDE) z kompilatorami Ada95 i C oraz środowisko programistyczne TADS (Tartan Ada Development System) Ada83, oba ukierunkowane na procesory oparte na MIL-STD-1750A.
Wdrożenia
US Air Force zdefiniowany standard, aby mieć wspólną architekturę obliczeniową, a tym samym obniżenia kosztów oprogramowania i systemów komputerowych dla wszystkich wojskowych computing potrzeb. Obejmuje to zadania wbudowane, takie jak systemy sterowania samolotami i pociskami, a także bardziej przyziemne ogólne potrzeby obliczeniowe dla wojska.
Zalety tej koncepcji są dostrzegane poza USAF, a 1750A został przyjęty przez inne organizacje, takie jak Europejska Agencja Kosmiczna , NASA , Israeli Aircraft Industries i wiele projektów w środowisku akademickim.
Przykłady samolotów wojskowych wykorzystujących 1750A obejmują:
- Myśliwiec IAI Lavi
- Komputer awioniczny IBM Federal Systems AP-102 (używany w różnych rolach, w tym w modernizacji awioniki USAF F-111 )
- Amerykański śmigłowiec Apache Longbow AH-64D
- Cyfrowy system sterowania lotem USAF F-16 i komputer kierowania ogniem
- Komputer sterujący lotem USN F-18 RFCS
Użyj w kosmosie
Wdrożenia w pełni przystosowane do przestrzeni kosmicznej sprawiają, że 1750A jest jednym z niewielu typów komputerów, które można stosować w aplikacjach kosmicznych. Przykładowe statki kosmiczne korzystające z 1750A to:
- EOS Aqua , Aura i Terra
- Klaster ESA
- ESA Envisat — przyrząd ASAR firmy Envisat, zbudowany przez Matra Marconi Space i składający się z centralnego podzespołu elektroniki i podzespołu anteny, wykorzystywał łącznie 42 procesory GEC-Plessey MA31750A w konfiguracji z podwójną redundancją
- ESA Rosetta
- Seria statków kosmicznych ISRO GSAT/INSAT/IRS
- Misja ISRO Mars Orbiter
- ISRO Space Recovery Experiment-1 Komputer naprowadzania i nawigacji
- Midcourse Space Experiment (MSX) opracowany w JHU/APL
- MSTI-1, 2 i 3
- NASA Cassini
- NASA Landsat 7
- Globalny Geodeta NASA Mars
- Laboratorium Badawcze Marynarki Wojennej Clementine Lunar Orbiter
- NOAA GOES-13, GOES-O i GOES-P
- Platformy satelitarne do komunikacji komercyjnej Orbital Sciences Corporation
- Komputer naprowadzania USAF Titan-4
Bibliografia
Zewnętrzne linki
- DOD MIL-STD-1750 standard
- DOD MIL-STD-1750 standard (PDF), z uaktualnioną notatką 1, 21 maja 1982 r.
- DOD MIL-STD-1750 standard (HTML), ze zaktualizowaną notą nr 1, 21 maja 1982 r.
- Informacje o dostawcy oprogramowania
- Specyfikacja i informacje o dostawcy
- Kompilator Ada83 dla procesora 1750A
- Kompilatory IDE, Ada95, EC++ i ANSI C dla procesora 1750A
- Kompilatory Ada i ANSI C
- Raport techniczny dotyczący architektury docelowej projektu FlightLinux Odniesienia do wykorzystania w statkach kosmicznych
- Procesor półprzewodnikowy Dynex MA31750
- Piramida półprzewodnikowa P1750A-SOS Procesor