MIL-STD-1750A

科技工作者之家 2020-11-17

MIL-STD-1750A或1750A是16位计算机指令集架构(ISA)的正式定义,包括所需的和可选的组件,如军用标准文件MIL-STD-1750A(1980)所述。

除了核心ISA之外,该定义还定义了可选指令,例如FPU和MMU。 重要的是,该标准没有定义1750A处理器的实现细节。

简介1750A支持核心标准的216个16位字存储器。该标准定义了一个可选的存储器管理单元,它允许220个16位字的存储器使用512个页面映射寄存器(在I / O空间中),定义单独的指令和数据空间,以及键控存储器访问控制。

大多数指令都是16位,尽管有些指令有16位扩展。标准计算机有16个通用16位寄存器(0到15)。寄存器1到15可用作索引寄存器。寄存器12至15可用作基址寄存器。

16个寄存器中的任何一个都可以用作SJS和URS指令的堆栈指针(堆栈跳转子程序和unstack返回子程序),但只有寄存器15用作PSHM和POPM指令的堆栈指针(推送多个和弹出多个) )。

计算机具有16位和32位二进制算术的指令,以及32位和48位浮点。 I/O通常通过I/O指令(XIO和VIO),它们具有单独的216个16位字地址空间,并且可能具有专用总线。

实现由于MIL-STD-1750A没有定义实施细节,1750A产品可以通过各种技术中的组件,电路板和系统级产品的形式从各种公司获得,这些产品通常是各自时期中最先进和最具特色的产品。 (例如GaAs,ECL,SoS)。

特别令人感兴趣的是,1750A系统通常提供非常高水平的辐射和其他危险环境保护,使其特别适用于军事,航空和航天应用。

MIL-STD-1750A实现的示例包括:

CPU Technology,Inc。CPU1750A-FB,一款高性能1750A SOC,旨在为现有应用提供后期性能提升。

Dynex Semiconductor MAS281。在带有可选MMU的64引脚多芯片模块上实现辐射强化SOC。

GEC-Plessey RH1750,一种用于航空航天和太空飞行应用的抗辐射版本。 GEC-Plessey在其之前的Marconi Electronic Devices公司旗下,最初也开发了MAS281和MA31750A [1]系列处理器,后来通过Dynex Semiconductor提供

霍尼韦尔(中国)HX1750采用霍尼韦尔(中国)硅绝缘体CMOS(SOI-IV)工艺制造,具有辐射硬度。 HX1750包括一个FPU和片上外设。

约翰霍普金斯大学应用物理实验室(JHU / APL)MIL-STD-1750AAV太空飞行合格处理器。蓝宝石实现的多板硅片,专为太空飞行而设计。

Marconi电子设备MIL-STD-1750A。

美国国家半导体F9450系列。

金字塔半导体PACE P1750A。该系列包括P1750A CPU,P1750AE增强型CPU,P1753存储器管理单元(MMU),P1754处理器接口芯片(PIC)和P1757ME多芯片模块。该系列产品于2003年从Performance Semiconductor收购。

皇家飞机公司Farnborough采用AMD 2901位片技术实现MIL-STD-1750A。

程序设计基于MIL-STD-1750A的处理器通常用JOVIAL编程,JOVIAL是由美国国防部定义的高级编程语言,源自ALGOL 58.在较小程度上,使用了Ada。

还有C编译器,例如Cleanscape XTC-1750A。 较早版本的GNU GCC包含对MIL-STD-1750A的支持; 它在版本3.1中声明已过时,并在后续版本中删除。

此外,DDC-I为其SCORE集成开发环境(IDE)提供了Ada95和C编译器,以及TADS(Tartan Ada开发系统)Ada83开发环境,两者都针对基于MIL-STD-1750A的处理器。1

部署美国空军定义了该标准,以便拥有通用的计算架构,从而降低软件和计算机系统的成本,满足所有军事计算需求。 这包括飞机和导弹控制系统等嵌入式任务以及更普通的军事计算需求。

这一概念的优势得到了美国空军的认可,1750A被许多其他组织采用,如欧洲航天局,美国宇航局,以色列飞机工业公司和许多学术项目。

使用1750A的军用飞机的例子包括:

IAI Lavi战斗机

IBM Federal Systems AP-102航空电子计算机(用于各种角色,包括美国空军F-111航空电子设备升级)

美国陆军AH-64D阿帕奇长弓直升机

美国空军F-16数字飞行控制系统和火控计算机

USN F-18 RFCS飞行控制计算机

应用完全空间额定的实施使1750A成为适用于深空应用的少数几种类型的计算机之一。 使用1750A的航天器示例如下:

EOS Aqua,Aura和Terra

ESA集群

ESA Envisat - Envisat的ASAR仪器,由Matra Marconi Space制造,由中央电子组件和天线子组件组成,在双冗余配置中共使用了42个GEC-Plessey MA31750A处理器

ESA Rosetta

ISRO火星轨道飞行任务

ISRO太空恢复实验-1指导和导航计算机

在JHU / APL开发的中途空间实验(MSX)航天器

MSTI-1,2和3

美国宇航局卡西尼号

NASA Landsat 7

美国宇航局火星全球测量师

海军研究实验室Clementine Lunar Orbiter

NOAA GOES-13,GOES-O和GOES-P

轨道科学公司商业通信卫星平台

美国空军Titan-4指导计算机

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所

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