CADC del F-14

El ordenador central de datos aéreos del F-14 , también abreviado como CADC , calcula la altitud, la velocidad vertical , la velocidad aerodinámica y el número Mach a partir de datos de sensores como la presión y la temperatura estáticas y del tubo Pitot . ^{[ 1 ]} El desarrollo del CADC tuvo lugar entre 1968 y 1970, y dio como resultado que el F-14 fuera el primer avión militar en utilizar circuitos integrados digitales personalizados . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

El CADC fue un sistema de control de vuelo integrado multichip desarrollado por Garrett AiResearch y utilizado en las primeras versiones del caza F-14 Tomcat de la Armada de los EE. UU . Es notable por el uso temprano de circuitos integrados personalizados MOS y se ha afirmado que fue el primer chipset de microprocesador . ^{[ 2 ]} El primer chip de microprocesador comercial fue el Intel 4004 contemporáneo . El 4004 no tenía ni de lejos la potencia de cálculo ni la capacidad de interfaz necesarias para realizar las funciones del CADC. En ese momento, la mejor tecnología de circuitos integrados (chips) disponible carecía de la escala (número de transistores por chip) necesaria para construir un microprocesador de un solo chip para un sistema de control de vuelo.

El CADC fue diseñado y construido por un equipo liderado por Steve Geller y Ray Holt ^{[ 4 ]} , con el apoyo de la empresa emergente American Microsystems . El trabajo de diseño comenzó en 1968 y se completó en junio de 1970, superando a varios sistemas electromecánicos que también se habían diseñado para el F-14. Fue clasificado por la Armada ^{[ 5 ]} hasta 1998. La historia de Ray Holt sobre este diseño y desarrollo se presenta en su autobiografía The Accidental Engineer ^{[ 2 ]} .

En 1971, Holt escribió un artículo sobre el sistema para la revista Computer Design . ^{[ 6 ]} La Marina lo clasificó y lo publicó en 1998.

El CADC constaba de un convertidor analógico-digital , varios sensores de presión de cuarzo y varios microchips basados ​​en MOS . Las entradas del sistema incluían los controles de vuelo principales, varios interruptores, la presión atmosférica estática y dinámica (para calcular los puntos de pérdida y la velocidad de la aeronave) y un indicador de temperatura. Las salidas controlaban el ángulo de flecha de las alas, los flaps y los slats de maniobra, y limitaban las entradas de control permitidas. ^{[ 7 ]}

El conjunto de chips MP944 del CADC funcionaba a 375 kHz, ejecutando 9375 instrucciones por segundo y se basaba en un sistema numérico de complemento a dos de punto fijo de 20 bits . El sistema completo de 28 chips, habilitado por 74 442 transistores ^{[ 8 ],} utilizaba los siguientes 6 chips DIP ( Dual In-line Package ) únicos:

El sistema organiza estos chips en 3 módulos. Cada módulo consta de un conjunto de ROM que envían microinstrucciones y constantes en serie a la SLU de ese módulo, la cual dirige las entradas de datos a la unidad de cálculo de ese módulo (ya sea una PMU, una PDU o una SLF), cuyos resultados se escriben en el RAS de ese módulo y se enrutan a través de las SLU a cualquier módulo. Cada módulo forma su propia tubería y puede utilizarse independientemente de los demás. Esto facilitó la expansión del sistema con módulos adicionales. Varias tuberías funcionaban simultáneamente, una técnica de computación paralela denominada "concurrencia de tuberías". La ROM almacena 128 palabras de 20 bits cada una. Un contador de registro en la ROM puede reiniciarse, recorrer las palabras secuencialmente, aceptar un comando de retención de dirección y mantener la dirección actual, y aceptar una entrada numérica para modificar o cargar direcciones. ^{[ 6 ]}

• Primer microprocesador