MIL-STD-1750A

MIL-STD-1750A o 1750A es la definición formal de una arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) de 16 bits , que incluye componentes obligatorios y opcionales, tal como se describe en el documento estándar militar MIL-STD-1750A (1980). Desde agosto de 1996, se encuentra inactiva para nuevos diseños.

Además del conjunto de instrucciones principal (ISA), la definición especifica instrucciones opcionales, como la unidad de punto flotante (FPU) y la unidad de gestión de memoria (MMU) . Es importante destacar que el estándar no define los detalles de implementación de un procesador 1750A.

El 1750A admite 2¹⁶ ^palabras de memoria de 16 bits para el estándar principal. El estándar define una unidad de gestión de memoria opcional que permite 2²⁰ ^palabras de memoria de 16 bits mediante 512 registros de asignación de páginas (en el espacio de E/S), definiendo espacios de instrucciones y datos separados, y control de acceso a memoria con clave.

La mayoría de las instrucciones son de 16 bits, aunque algunas tienen una extensión de 16 bits. El ordenador estándar dispone de 16 registros de propósito general de 16 bits (del 0 al 15). Los registros del 1 al 15 pueden utilizarse como registros de índice . Los registros del 12 al 15 pueden utilizarse como registros base.

Cualquiera de los 16 registros puede usarse como puntero de pila para las instrucciones SJS y URS ( subrutina de salto de pila y subrutina de retorno de despilación ), pero solo el registro 15 se usa como puntero de pila para las instrucciones PSHM y POPM ( push múltiple y pop múltiple ).

El ordenador dispone de instrucciones para aritmética binaria de 16 y 32 bits, así como para punto flotante de 32 y 48 bits. La E/S se realiza generalmente mediante las instrucciones de E/S (XIO y VIO), que tienen un espacio de direcciones de palabra de ^2¹⁶¹⁶ bits independiente y pueden tener un bus especializado.

Debido a que la norma MIL-STD-1750A no define detalles de implementación, los productos 1750A están disponibles en una amplia variedad de empresas en forma de ofertas a nivel de componente, placa y sistema 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 suelen ofrecer altos niveles de protección contra la radiación y otros entornos peligrosos, lo que los hace especialmente adecuados para aplicaciones militares, aeronáuticas y espaciales.

Algunos ejemplos de implementaciones de MIL-STD-1750A son:

• CPU Technology, Inc. CPU1750A-FB, un SoC 1750A de alto rendimiento diseñado para brindar a las aplicaciones existentes un impulso de rendimiento en la etapa final de su ciclo de vida.
• Procesador Delco Systems Operations Magic V 1750
• Dynex Semiconductor MAS281. Implementación de un sistema en chip (SOC) resistente a la radiación en un módulo multichip de 64 pines con una unidad de gestión de memoria (MMU) opcional.
• GEC-Plessey RH1750, una versión resistente a la radiación para aplicaciones aeroespaciales y de vuelos espaciales. GEC-Plessey, bajo su anterior denominación como Marconi Electronic Devices, también desarrolló inicialmente las series de procesadores MAS281 y MA31750A ^{[ 2 ]} , posteriormente disponibles a través de Dynex Semiconductor.
• El Honeywell HX1750, fabricado con el proceso CMOS de silicio sobre aislante (SOI-IV) de Honeywell, ofrece resistencia a la radiación. El HX1750 incluye una unidad de punto flotante (FPU) y periféricos integrados en el chip.
• El IBM Federal Systems AP-102, un miembro de la serie de procesadores avanzados System/4 Pi (utilizado en diversas funciones, incluida la actualización de la aviónica del F-111 de la USAF ),
• Procesador MIL-STD-1750AAV del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (JHU/APL), apto para vuelos espaciales. Implementación de silicio sobre zafiro en múltiples placas, diseñada específicamente para vuelos espaciales.
• Dispositivos electrónicos Marconi MIL-STD-1750A.
• McDonnell-Douglas MD-281. Implementación SoS de tres chips resistente a la radiación en un módulo multichip de 64 pines.
• Serie F9450 de Fairchild Semiconductors .
• El procesador PACE P1750A de National Semiconductor normalmente utiliza una versión del conjunto de instrucciones Data General Nova , pero se adaptó para ejecutar MIL-STD-1750A mediante un nuevo microcódigo . La familia incluye la CPU P1750A, la CPU mejorada P1750AE, la unidad de gestión de memoria (MMU) P1753, el chip de interfaz de procesador (PIC) P1754 y el módulo multichip P1757ME. Esta línea pasó a Performance Semiconductor y posteriormente a Pyramid Semiconductor en 2003.
• Implementación de la norma MIL-STD-1750A en la tecnología de segmentación de bits AMD 2901 en el Royal Aircraft Establishment de Farnborough . ^{[ 3 ]}

Los procesadores basados ​​en la norma MIL-STD-1750A suelen programarse en JOVIAL , un lenguaje de programación de alto nivel definido por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos , derivado de ALGOL 58. Posteriormente, se utilizó ampliamente Ada .

También existen compiladores de C , como por ejemplo Cleanscape XTC-1750A. Las versiones anteriores de GNU GCC incluyen soporte para MIL-STD-1750A; este soporte se declaró obsoleto en la versión 3.1 y se eliminó en versiones posteriores.

Además, DDC-I proporciona su entorno de desarrollo integrado (IDE) SCORE 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.

La Fuerza Aérea de los Estados Unidos definió el estándar para contar con una arquitectura informática común y, de este modo, reducir los costos de software y sistemas informáticos para todas las necesidades informáticas militares . Esto incluye tareas integradas, como los sistemas de control de aeronaves y misiles, así como necesidades informáticas militares generales más rutinarias.

Las ventajas de este concepto son reconocidas fuera de la USAF, y el 1750A ha sido adoptado por otras organizaciones como la Agencia Espacial Europea , la NASA , Israeli Aircraft Industries y muchos proyectos en el ámbito académico.

Algunos ejemplos de aeronaves militares que utilizan el 1750A son:

• Caza IAI Lavi
• Helicóptero AH-64D Apache Longbow del Ejército de los Estados Unidos
• Sistema digital de control de vuelo y computadora de control de tiro del F-16 de la USAF
• Computadora de control de vuelo RFCS del F-18 de la Armada de los EE. UU.

La MIL-STD-1750B debía ser la arquitectura sucesora de la MIL-STD-1750A, con características añadidas y ampliadas, algunas de las cuales eran opcionales. A mediados de la década de 1980, se publicó un borrador de la 1750B ^{[ 9 ]} y algunos proveedores comenzaron a implementarla. Sin embargo, nunca se emitió una especificación final para la 1750B, ya que la atención militar e industrial se centró en alternativas arquitectónicas de 32 bits como la MIPS R3000 .

• Estándar DOD MIL-STD-1750
• Norma DOD MIL-STD-1750 (PDF), con el Aviso 1 actualizado, 21 de mayo de 1982.
• Información del proveedor de software
• Información sobre especificaciones y proveedores
• Compilador Ada83 para el procesador 1750A
• Compiladores IDE, Ada95, EC++ y ANSI C para el procesador 1750A
• Compiladores Ada y ANSI C
• Informe técnico sobre la arquitectura objetivo del proyecto FlightLinux. Referencias para su uso en naves espaciales.
• Procesador Dynex Semiconductor MA31750
• Procesador Pyramid Semiconductor P1750A-SOS archivado el 27/02/2008 en Wayback Machine.