3.2.3 典型的1750A系列处理器
1）MA31750
MA31750是一款单芯片微处理器，可实现完整的MIL-STD-1750A指令集架构。处理器执行所有强制性指令，其中，中断、故障处理、内存扩展、控制台、定时器A和B及其相关的可选指令也完全符合MIL-STD-1750A的要求。MA31750通过使用具有24×24位乘法器和32位ALU的32位内部总线结构来实现。其他性能增强功能包括32位移位网络、多端口寄存器文件和专用地址计算单元。
MA31750具有片上奇偶校验生成和检查功能，以增强系统完整性。还集成了全面的内置自检，允许随时验证处理器功能。通过使用I/O空间中命令/数据寄存器的并行接口支持控制台操作，产生几个离散输出信号以最小化外部逻辑。
MA31750微处理器是MIL- STD-1750A指令集架构的高性能实现。图3-4是1750B内部功能框图。该架构依靠32位移位网络和24位并行乘法器，这是提升MA31750整体高性能的关键特性。MA31750擅长的浮点运算，通常应用于许多信号处理算法中，因此对系统性能具有重大影响。
图3-4 1750B内部功能框图
2）P1750A
P1750A系列CPU是一款基于MIL-STD-1750A的16位通用处理器，采用CMOS/SOS工艺，在30 MHz主频下可达到30MIPS运算能力。1750A系列的CPU已在FY-1、FY-3等卫星中应用，包括姿轨控计算机和数管计算机。基于1750A体系结构的星载计算机具有产品稳定性好、可靠性高的特点。目前在轨卫星使用的1750A系列CPU多为进口芯片，主要包括P1750系列、BX1750系列和31750系列。这三类芯片不但器件引脚、封装形式、时序关系不同，其配套的MMU芯片也不尽相同。
使用进口CPU芯片存在诸多不利因素：首先，由于国外对这些芯片的禁运，目前已经无法采购；其次，进口芯片更换导致各型号产品技术状态变化，产品化设计难度大；最后，芯片更换造成的技术状态变化还需要进行复杂的验证试验。国产P1750套片全面兼容进口P1750、P1753、P1754芯片。国产套片的考核验证包括地面验证和在轨验证两部分，主要内容包括套片时序设计、抗辐照性能、工程样机考核试验和在轨考核应用等。
3）SM1750
SM1750为深圳国微电子有限公司研制的对标进口PACE1750A的国产处理器，实现MIL-STD-1750A指令系统结构，支持32位和48位浮点算术运算，提供多种故障、中断管理能力，包含24个用户可访问寄存器和2个可编程时钟，采用SOICMOS工艺技术抗总剂量≥150 Krads（Si）、抗单粒子翻转能力≤10-8/天位。
SM1750是由6个主要模块组成，采用可高度并行执行的流水线结构的16位微处理器。SM1750BRQC功能框图如图3- 5所示。
图3-5 SM1750BRQC功能框图
在CPU内部有三条总线进行连接，分别为A-bus、B-bus和C-bus。数据和地址通过16位信息总线与外界进行信息交换，SM1750BRQC的各个部件在一个典型的机器周期内将完成以下8项基本操作：
（1）在执行部件中执行微指令。
（2）一条新的指令被预取并放置到流水线中。
（3）下条指令的地址被准备好。
（4）第一条指令在流水线中进行译码。
（5）微码存储器ROM输出的微码被锁存到微码寄存器。
（6）通过中断屏蔽寄存器和中断优先级逻辑，处理中断悬挂寄存器的值。
（7）新的中断信号被锁存到中断悬挂寄存器中。
（8）所有当前故障被锁存到故障寄存器中。