航天飞机的五台通用计算机在每次飞行中发挥了至关重要的作用：控制引擎、监测成千上万的传感器、向宇航员显示数据以及导航航天飞机。每台计算机由两个重达60磅的铝合金盒子组成：右侧的盒子是CPU，一个以每秒执行420,000条指令的32位处理器。这些计算机设计于微处理器流行之前，因此处理器是由多个装满简单芯片的电路板构成，并且使用磁芯存储器而不是DRAM芯片。航天飞机的 IOP 和 CPU (AP-101B)。图像来自 RR 拍卖。左侧的盒子是I/O处理器（IOP）：它是CPU与航天飞机其余部分之间的连接。它实现了计算机的输入/输出功能，主要包含24条高速度网络，将计算机连接到航天飞机的系统和传感器。但是，IOP不仅仅是一个外设；它是一个独立的可编程计算机，比主CPU更复杂。IOP具有独特的架构：它是首批支持多线程的计算机之一，实施了25个虚拟处理器（拥有两种完全不同的指令集），在一个物理处理器上运行。我从I/O处理器中获得了两块电路卡，每块都是一个9英寸×3英寸的矩形，里面装满了微小的芯片和其他组件。在IBM术语中，每个卡被称为“页”（记住这个术语）。上面的页面是网络接口，提供四个网络连接，每个连接处理1百万比特每秒。（IOP包含六块这样的卡用于其24个网络连接。）底部页面保存了IOP处理器的微代码，这是定义每条指令的低级代码。白金和金色芯片的行存储了微代码的比特，通过烧掉一个保险丝为每个1比特编程。在本文中，我将解释I/O处理器的工作原理，以及这两块页面的角色。来自航天飞机I/O处理器的两页：'MIA'接口页面和PROM页面。MIA接口页面航天飞机有28条数据总线网络，将计算机与航天飞机的其余部分连接，每台计算机连接到24条网络。3 大量的网络提供了高性能和可靠性，每台计算机与任何航天飞机系统之间至少有两条网络。八个网络分配给飞行关键系统，每个CRT显示器和发动机控制器连接到四个网络以提供冗余。下面的页面是I/O处理器中六个网络接口页面之一。航天飞机的工程师喜欢使用缩写，因此这个页面有个神秘的名字MIA，代表“多路复用器接口适配器”。（许多网络连接到称为多路复用器/解多路复用器的盒子，它们提供了网络与航天飞机的各种模拟和数字组件之间的连接。5）MIA接口页面紧凑地摆放着集成电路和其他组件。该页面包含两块印刷电路板，分别位于页面的两侧。两侧的电路板几乎相同，4 可以通过比较上面的照片和下面的照片看到。（主要区别是连接器换了侧。）网络接口页面，被称为MIA（多路复用接口适配器）。页面经过广泛的返工；薄棕色的“修复”导线绕过页面以修复错误或实施更新。每块电路板实现了两个网络接口，因此页面支持四个网络。每个网络通过一对扭绞在一起并带有屏蔽的导线传输数据，而不是同轴电缆。尽管网络传输数字数据，但在网络上发送的信号是物理电压，随着距离的增加会减弱，并会出现失真和噪声。因此，接口页面必须将这些模拟信号转换回0和1。电路板的右半部分包含模拟电路。一个大金色模块显著地标有“IBM”，有46个引脚。这是一个混合模块，由像晶体管芯片、电阻器、电容器和潜在的IC芯片等微小组件构成，通过比头发还细的焊线相连。这不是一个真正的集成电路，而是一组安装在陶瓷晶片上的单独组件。混合模块因航空航天应用而受欢迎，因为一块模拟组件电路板可以缩小到一个单一（价格昂贵的）模块。该模块包含两个I/O端口的模拟电路：用于传输网络信号的驱动器以及接收信号的放大器和比较器。各种分立组件安装在混合模块旁边：电阻器、玻璃电容器6、电感器和小方形变压器。变压器在接口板和网络之间提供耦合。与以太网一样，变压器提供计算机和网络之间的隔离，过滤电磁干扰，并匹配阻抗，所有这些对可靠性都很重要。7