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Microchip:使用 COTS 到抗辐射核心 MCU 扩展空间应用

从 NewSpace 到关键的太空任务,太空应用的设计者需要缩短设计周期和成本,同时在具有不同辐射要求的任务之间扩展开发。为支持这一趋势,Microchip Technology 推出了航天行业首款基于 Arm 的微控制器,这些微控制器将 COTS 技术的低成本和大生态系统优势与具有可扩展辐射性能水平的航天合格版本相结合。 SAMV71Q21RT耐辐射和SAMRH71抗辐射MCU基于汽车级SAMV71,实现了广泛部署的Arm Cortex-M7片上系统,可在空间系统中实现更高的集成度、更低的成本和更高的性能。

SAMV71Q21RT 和 SAMRH71 允许软件开发人员在转向航天级组件之前开始使用 SAMV71 COTS 器件实现,从而显着减少开发时间和成本。这两款设备都可以使用 SAMV71 的完整软件开发工具链,因为它们共享相同的生态系统,包括软件库、板级支持包和操作系统一级移植。一旦在 COTS 设备上完成初步开发,所有软件开发都可以轻松更换为高可靠性塑料封装或航天级陶瓷封装的耐辐射或抗辐射版本。 SAMV71Q21RT 耐辐射 MCU 重复使用完整的 COTS 掩模集并提供引脚兼容性,使从 COTS 过渡到合格的空间部件立即。

虽然 SAMV71Q21RT 的辐射性能非常适合低地球轨道 (LEO) 卫星星座和机器人等 NewSpace 应用,但 SAMRH71 提供的辐射性能适合更关键的子系统,如陀螺仪和恒星跟踪器设备。 SAMV71Q21RT 耐辐射器件可确保累积 TID 为 30Krad (Si),具有闩锁免疫力,并且对重离子具有非破坏性。两种器件都完全不受高达 62 MeV.cm²/mg 的单事件闩锁影响。

SAMV71Q21RT 和 SAMRH71 基于 Arm Cortex-M7 内核,具有高性能和低功耗运行特性,可为航空航天应用提供长运行寿命。为了防止辐射影响和管理系统缓解,设备的架构包括故障管理和数据完整性功能,例如纠错码存储器、完整性检查监视器和存储器保护单元。 SAMV71Q21RT 和 SAMRH71 还具有 CAN FD 和以太网 AVB/TSN 功能,可满足空间系统连接要求的演变。为了进一步支持深空应用,SAMRH71具有专用的SpaceWire和MIL-STD-1553接口,用于控制和高达200Mbit/s的高速数据管理。

为了简化设计过程并加快上市时间,开发人员可以使用 ATSAMV71-XULT 评估板。这些设备由 Atmel Studio 集成开发环境支持,用于开发、调试和软件库。到 2019 年年中,MPLAB Harmony 3.0 版也将支持这两款器件。


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