Introduction
L'ordinateur de la navette spatiale jouait un rôle crucial dans chaque vol, contrôlant les moteurs, surveillant des milliers de capteurs et affichant des données aux astronautes. Chaque ordinateur se composait de deux boîtes en alliage d'aluminium : la boîte de droite était le CPU, un processeur 32 bits qui exécutait 420 000 instructions par seconde.
Contexte Technique
Le processeur d'entrées-sorties (IOP) était l'interface entre le CPU et le reste de la navette spatiale. Il implementait les capacités d'entrées-sorties pour l'ordinateur, principalement 24 réseaux à haute vitesse qui connectaient l'ordinateur aux systèmes et capteurs de la navette. L'IOP avait une architecture inhabituelle : c'était l'un des premiers ordinateurs multi-threadés, implementant 25 processeurs virtuels qui fonctionnaient sur un seul processeur physique.
Les cartes de circuit de l'IOP étaient des rectangles de 9 pouces sur 3 pouces remplis de petits puces et d'autres composants. La page supérieure était une interface de réseau, fournissant quatre connexions de réseau, chacune gérant 1 million de bits par seconde. La page inférieure contenait le microcode pour les processeurs de l'IOP, le code de bas niveau qui définissait chaque instruction.
Analyse et Implications
La navette spatiale utilisait 28 réseaux de bus de données pour relier les ordinateurs au reste de la navette, avec chaque ordinateur connecté à 24 de ces réseaux. Le grand nombre de réseaux fournissait à la fois des performances élevées et une fiabilité, avec au moins deux réseaux entre un ordinateur et tout système de la navette.
La page d'interface de réseau, appelée MIA pour « Multiplexer Interface Adapter », était étroitement intégrée avec des circuits intégrés et d'autres composants. La page contenait deux cartes de circuit imprimé, une de chaque côté de la page, chacune implementant deux interfaces de réseau. Chaque réseau transmettait des données sur une paire de fils, torsadés et blindés, plutôt que sur un câble coaxial.
Perspective
L'IOP de la navette spatiale utilisait le codage de Manchester, une méthode d'encodage d'une séquence de 0 et de 1 pour le stockage ou la transmission. Cette méthode, inventée par Frederic Williams en 1949, est toujours utilisée aujourd'hui dans de nombreuses applications, notamment les disques floppy, les télécommandes, Ethernet et les étiquettes RFID.
Le codage de Manchester a été sélectionné pour les réseaux de bus de données de la navette spatiale en raison de ses avantages, notamment la facilité de séparation des bits et l'absence de composant continu. Les interfaces de réseau de l'IOP convertissaient les bits série en codage de Manchester et vice versa, assurant ainsi une transmission fiable des données.
