MIL-STD-1750A

1750A
ビット	16ビット
紹介された	1980
デザイン	CMOS、GaAs、ECL、SoS
タイプ	CISC
エンコーディング	16ビット命令
拡張機能	FPU、MMU
レジスター
汎用	16 × 16ビット
浮動小数点	仕様上のオプション

MIL-STD-1750Aまたは1750Aは、軍事規格MIL-STD-1750A（1980年）に記載されている16ビットコンピュータ命令セットアーキテクチャ（ISA）の正式な定義であり、必須コンポーネントとオプションコンポーネントの両方が含まれています。1996年8月以降、新規設計には適用されていません。

この定義では、コアISAに加えて、FPUやMMUなどのオプション命令も定義されています。重要なのは、この標準では1750Aプロセッサの実装の詳細は定義されていないことです。

内部

1750Aは、コア規格として2 ¹⁶ビットワードのメモリをサポートします。この規格では、オプションのメモリ管理ユニットが定義されており、512個のページマッピングレジスタ（I/O空間）を使用して2 ²⁰ビットワードのメモリをサポートし、命令空間とデータ空間を分離し、キーによるメモリアクセス制御を実現します。

ほとんどの命令は16ビットですが、一部の命令は16ビット拡張を持ちます。標準的なコンピュータには、16個の汎用16ビットレジスタ（0～15）が搭載されています。レジスタ1～15はインデックスレジスタとして使用できます。レジスタ12～15はベースレジスタとして使用できます。

16 個のレジスタのいずれもSJS 命令と URS 命令 (スタックジャンプサブルーチンとアンスタックリターンサブルーチン) のスタックポインタとして使用できますが、PSHM 命令と POPM 命令 (複数プッシュと複数ポップ)のスタックポインタとして使用されるのはレジスタ 15 のみです。

コンピュータには、16 ビットと 32 ビットのバイナリ演算命令と、32 ビットと 48 ビットの浮動小数点演算命令があります。I/O は通常、I/O 命令 (XIO および VIO) を介して行われます。これらの命令は、独立した 2 ¹⁶ビットのワードアドレス空間を持ち、専用のバスを備えている場合もあります。

実装

MIL-STD-1750A では実装の詳細が定義されていないため、1750A 製品は、さまざまな企業から、さまざまな技術 (多くの場合、それぞれの時代における最も先進的で珍しい技術、たとえば GaAs 、ECL 、 SoS )で実装されたコンポーネント、ボード、およびシステムレベルの製品の形で提供されています。

1750A システムは、放射線やその他の危険な環境から高いレベルで保護する機能を備えていることが多く、軍事、航空、宇宙の用途に特に適しています。

MIL-STD-1750A 実装の例は次のとおりです。

CPU Technology, Inc. のCPU1750A-FB は、既存のアプリケーションの寿命後半のパフォーマンス向上を目的として設計された高性能 1750A SOC です。
Delco Systems Operations Magic V 1750 プロセッサ
Dynex Semiconductor MAS281。オプションのMMUを備えた64ピンマルチチップモジュール上の耐放射線性 SOC実装。
GEC-Plessey RH1750は、航空宇宙および宇宙飛行用途向けの耐放射線バージョンです。GEC-Plesseyは、以前はMarconi Electronic Devicesとして活動していましたが、当初はMAS281およびMA31750A ^{[ 1 ]}シリーズのプロセッサも開発し、後にDynex Semiconductorを通じて提供されました。
Honeywell HX1750は、ハネウェルのSOI-IV（Silicon on Insulator）CMOSプロセスを採用し、耐放射線性を実現しています。HX1750は、FPUと周辺機能をチップ上に搭載しています。
ジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所（JHU/APL）のMIL-STD-1750AAV宇宙飛行認定プロセッサ。宇宙飛行用に特別に設計されたマルチボード型シリコン・オン・サファイア実装。
マルコーニエレクトロニックデバイス MIL-STD-1750A。
マクドネル・ダグラス MD-281。64ピンマルチチップモジュール上に実装された、耐放射線性SoS 3ダイ。
フェアチャイルドセミコンダクター F9450シリーズ。
ナショナルセミコンダクター社のPACE P1750A。PACEは通常、 Data General Nova命令セットのバージョンを実行しますが、新しいマイクロコードを使用することでMIL-STD-1750Aを実行できるように改造されています。このファミリーには、P1750A CPU、P1750AE拡張CPU、P1753メモリ管理ユニット（MMU）、P1754プロセッサインターフェースチップ（PIC）、およびP1757MEマルチチップモジュールが含まれます。このラインは2003年にPerformance Semiconductor社、そしてPyramid Semiconductor社に引き継がれました。
ロイヤル・エアクラフト・エスタブリッシュメント・ファーンバラMIL-STD-1750AをAMD 2901 ビットスライス技術で実装。^{[ 2 ]}

プログラミング

MIL-STD-1750A ベースのプロセッサは、多くの場合、米国国防総省が定義した高水準プログラミング言語である JOVIALでプログラムされています。これはALGOL 58から派生したものです。その後、Ada が頻繁に使用されるようになりました。

Cleanscape XTC-1750AのようなCコンパイラもあります。GNU GCCの古いバージョンにはMIL-STD-1750Aのサポートが含まれていますが、バージョン3.1で廃止と宣言され、それ以降のバージョンでは削除されました。

さらに、DDC-I は、Ada95 および C コンパイラーの両方を備えた SCORE 統合開発環境 (IDE) と、TADS (Tartan Ada Development System) Ada83 開発環境を提供しており、どちらも MIL-STD-1750A に基づくプロセッサを対象としています。

展開

米空軍は、共通のコンピューティング・アーキテクチャを確立し、あらゆる軍事コンピューティングニーズに対応するソフトウェアとコンピュータシステムのコスト削減を目的として、この標準を定義しました。これには、航空機やミサイルの制御システムといった組み込みタスクだけでなく、より日常的な軍事コンピューティングニーズも含まれます。

このコンセプトの利点は米空軍以外でも認められており、1750A は欧州宇宙機関、NASA、イスラエル航空機産業などの他の組織や、学術界の多くのプロジェクトに採用されています。

1750A を使用している軍用航空機の例は次のとおりです。

IAI ラヴィ戦闘機
IBM Federal Systems AP-102、 System/4_Pi Advanced_Processorシリーズのメンバー(USAF F-111航空電子機器のアップグレードを含むさまざまな役割で使用)
アメリカ陸軍AH-64Dアパッチ・ロングボウ・ヘリコプター
USAF F-16デジタル飛行制御システムおよび射撃管制コンピュータ
米海軍 F-18 RFCS 飛行制御コンピュータ

宇宙での使用

1750Aは宇宙仕様に完全準拠した実装により、深宇宙アプリケーションでの使用に適した数少ないコンピュータの一つとなっています。1750Aを搭載した宇宙船の例は以下のとおりです。

EOS アクア、オーラ、テラ
ESAクラスター
ESA Envisat -マトラ・マルコーニ・スペース社が製造し、中央電子サブアセンブリとアンテナサブアセンブリで構成されるEnvisatのASAR機器は、デュアル冗長構成で合計42個のGEC-Plessey MA31750Aプロセッサを使用していました。
ESAロゼッタ
ESAマーズ・エクスプレス
ESAビーナス・エクスプレス
ユーメトサット・メトップ
ISRO GSAT/INSAT/IRSシリーズの宇宙船^{[ 3 ]}
ISRO火星探査機ミッション^{[ 4 ]}
ISRO宇宙回収実験1誘導航法コンピュータ^{[ 5 ]}
JHU/APLで開発された中間宇宙実験（MSX）宇宙船
MSTI-1、2、3
NASAカッシーニ
NASAランドサット7号
NASA火星グローバルサーベイヤー
海軍研究所クレメンタイン月探査機
NOAA GOES-13、GOES-O、GOES-P
オービタル・サイエンシズ社の商用通信衛星プラットフォーム^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}
米空軍タイタン4誘導コンピューター

1750B

MIL-STD-1750Bは、MIL-STD-1750Aの後継アーキテクチャとして、追加機能や拡張機能（一部はオプション）を備えていました。1980年代半ばには1750Bのドラフト版が公開され、^{[ 8 ]}一部のベンダーが実装を開始しました。しかし、軍と産業界の関心がMIPS R3000などの32ビットアーキテクチャに移ったため、1750Bの最終仕様は発行されませんでした。

参考文献

^ "mas31750 データシート - PDF - www.BestDatasheets.com" . bestdatasheets.com .
^ 「MIL-STD-1750航空機搭載コンピュータ命令セットアーキテクチャの実装」 dtic.mil 。 2011年8月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年6月10日閲覧。
^宇宙アプリケーション向けオンボードプロセッサの検証 - IEEE会議出版物. doi : 10.1109/ICACCI.2015.7275677 . S2CID 16385798 .
^ 「火星探査機ミッション」（PDF） . 2014年9月1日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2014年9月23日閲覧。
^ 「FTPリンク」（PDF） ftp.elet.polimi.it （ FTP ）。（ドキュメントを表示するには、ヘルプ:FTPを参照してください）
^ 「Orbital ATK」（PDF） . orbital.com .
^ 「Orbital ATK」（PDF） . orbital.com .
^ S. Lloyd Plehaty、「アビオニクスコンピュータとMuxバスのインターフェイスに関するソフトウェアの考慮事項」、 SAE Transactions Vol. 95、セクション7：Aerospace（1986）、pp. 63〜68。

外部リンク

DOD MIL-STD-1750規格
DOD MIL-STD-1750規格（PDF）、更新通知1、1982年5月21日
DOD MIL-STD-1750規格（HTML）、更新通知1、1982年5月21日
ソフトウェアベンダー情報
仕様とベンダー情報
1750Aプロセッサ用のAda83コンパイラ
1750Aプロセッサ用のIDE、Ada95、EC++、ANSI Cコンパイラ
AdaおよびANSI Cコンパイラ
FlightLinuxプロジェクトターゲットアーキテクチャ技術レポート宇宙船で使用するための参考資料
Dynex Semiconductor MA31750 プロセッサ
Pyramid Semiconductor P1750A-SOS プロセッサ Archived 2008-02-27 at the Wayback Machine

[1] "mas31750 データシート - PDF - www.BestDatasheets.com" . bestdatasheets.com .

[2] 「MIL-STD-1750航空機搭載コンピュータ命令セットアーキテクチャの実装」 dtic.mil 。 2011年8月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年6月10日閲覧。

[3] 宇宙アプリケーション向けオンボードプロセッサの検証 - IEEE会議出版物. doi : 10.1109/ICACCI.2015.7275677 . S2CID 16385798 .

[4] 「火星探査機ミッション」（PDF） . 2014年9月1日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2014年9月23日閲覧。

[5] 「FTPリンク」（PDF） ftp.elet.polimi.it （ FTP ）。（ドキュメントを表示するには、ヘルプ:FTPを参照してください）

[6] 「Orbital ATK」（PDF） . orbital.com .

[7] 「Orbital ATK」（PDF） . orbital.com .

[8] S. Lloyd Plehaty、「アビオニクスコンピュータとMuxバスのインターフェイスに関するソフトウェアの考慮事項」、 SAE Transactions Vol. 95、セクション7：Aerospace（1986）、pp. 63〜68。

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