Mongoose-V

Der Mongoose-V ist ein gegen harte Strahlung geschützter Mikroprozessor, der für den Einsatz in Raumfahrzeugen entwickelt wurde. Er stellt eine auf 10–15 MHz erweiterte Version der MIPS-R3000-CPU dar.^[1] Der von Synova entwickelte Mongoose-V wurde erstmals in dem Satelliten Earth Observing-1 eingesetzt.^[2] Außerdem kam er im Satelliten ICESat und in der Raumsonde Microwave Anisotropy Probe (MAP) der NASA zum Einsatz.^[3]

Technische Daten

Die Taktfrequenz beträgt 10 MHz. Eine andere Version ist mit 5 MHz getaktet.^[4] Die Anzahl Transistoren beträgt 0,11 Mio. bei einer Strukturgröße von 1,2 µm. Der Datenbus hat eine Durchsatzrate von 32 Bit und der Adressbus von 64 Bit. Der direkt adressierbare Speicher beträgt 16 MiB. Der Befehlszyklus ist 10 ns. Der Prozessor verfügt über dezimale, binäre und doppeltgenaue Arithmetik und ein 256-Pin-QF-Package.

Aufbau

Anschlussbelegung und Funktion

Bezeichnung (Symbol)	Pin	Eing. (E), Ausg. (A)	Funktion
A0 – A32, AH	223 – 256	A	Adressbus höherwertige 32 Bit der Speicher- oder Portadresse
D0 – D31	3 – 34	E	Datenbus
PEN_N	38	E	Paritiy Enable Signal 1:Um DP_0- DP_3 Pins zu aktivieren.
DP_0- DP_3	39 – 42	E	Dataparitiy
STALL	50	A	Stall
RD_N	120	A	Read, Lesen (Low-aktiv) 0 → CPU hat den Datenbus freigegeben und erwartet Daten vom Speicher oder Eingabeport 0 ↑ 1 (steigende Flanke) → CPU übernimmt die Daten vom Datenbus
RT_N	121	A	Read Transaction, Lesen (Low-aktiv)
WR_0N- WR_3N	123- 126	E	Write Enable
WR	31	A	Write, Schreiben (Low-aktiv) 0 → CPU zeigt an, dass gültige Daten auf dem Datenbus liegen
INTR INT_0- INT_5	44- 48	E	Interrupt Request
INTMASK	49	E	Interruptmask
INTA	11	A	Interrupt Acknowledge, Unterbrechungsannahme Wird nach Annahme eines INTR anstelle von RD verwendet → Aktivierung eines Interruptbausteines
RESET_N	36	E	Reset Input, Rücksetz-Eingang System Reset
SYSCLK	103	E	Takteingang
VCC +5 V	40		Versorgungsspannung (+5 V)
VSS GND	20		Masse (0 V)

Register

Der Mongoose-V verfügt über 32 32-Bit-General-Purpose-Register sowie über 15 32-Bit-Spezialregister. Das Hi/Lo-Registerpaar wird benutzt um Operanden und Resultate an Multiplikator bzw. Teiler zu schicken.

Register
Reg	Funktion / Bedeutung
r0	Hardwire Zero
r1	allg. Register (32 Bit)
r2	allg. Register (32 Bit)
…	allg. Register (32 Bit)
r31	allg. Register (32 Bit)
HI	Multiplikator und Teiler (32 Bit)
LO	Multiplikator und Teiler (32 Bit)
IC	Befehlszähler (64 Bit)
TAR	Rücksprung-Adressspeicher (32 Bit)
EPR	Haltwert-Adressspeicher (32 Bit)
RIR	CPU-ID-Speicher (32 Bit)
D/C-ICR	Cache-Test-Bit und Breakpoint-Control-Bit (32 Bit)

Bisherige Verwendung

• Earth Observing-1 (EO-1)
• Microwave Anisotropy Probe (MAP) der NASA
• Space Technology 5 der NASA
• CONTOUR
• TIMED
• New Horizons

Weblinks

• Mongoose-V-Produktseite
• Playstation-Chip steuert Pluto-Sonde Süddeutsche Zeitung
• Mongoose R3000 Processor / NASA Office of Logic Design
  • A RADIATION-HARDENED, COMPUTER FOR SATELLITE APPLICATIONS / Sandia