Microchip推出“COTS - 耐輻射和抗輻射”Arm內(nèi)核單片機(jī)

這些新器件使設(shè)計(jì)人員能夠使用商業(yè)級(jí)器件著手開發(fā)，然后再轉(zhuǎn)向符合不同級(jí)別輻射要求的器件，從而減少開發(fā)時(shí)間和成本

從NewSpace到關(guān)鍵的太空任務(wù)，空間應(yīng)用設(shè)計(jì)人員需要減少設(shè)計(jì)周期和成本，同時(shí)根據(jù)不同任務(wù)的各種防輻射要求，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。為應(yīng)對(duì)這一趨勢(shì)，Microchip Technology Inc.(美國(guó)微芯科技公司)今日面向航空航天業(yè)，推出首個(gè)基于Arm®內(nèi)核的單片機(jī)——SAMV71Q21RT耐輻射單片機(jī)和SAMRH71抗輻射單片機(jī)，將商用現(xiàn)貨(COTS)技術(shù)的低成本和大型生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)與宇航級(jí)器件可調(diào)節(jié)的防輻射性能相結(jié)合。基于汽車級(jí)SAMV71單片機(jī)打造的SAMV71Q21RT耐輻射單片機(jī)和SAMRH71抗輻射單片機(jī)，采用了廣泛使用的Arm® Cortex®-M7片上系統(tǒng)(SoC)，有助于提升空間系統(tǒng)的集成度，在降低成本的同時(shí)提升性能。

SAMV71Q21RT和SAMRH71允許軟件開發(fā)人員在遷移到宇航級(jí)元件之前著手使用SAMV71 COTS器件進(jìn)行開發(fā)，從而顯著縮短開發(fā)時(shí)間、降低成本。兩款器件均可使用SAMV71的完整軟件開發(fā)工具鏈，因?yàn)樗鼈児蚕硐嗤纳鷳B(tài)系統(tǒng)，包括軟件庫(kù)，板級(jí)支持包(BSP)和操作系統(tǒng)(OS)的第一級(jí)端口。初步開發(fā)工作在COTS器件上完成后，所有在這個(gè)階段開發(fā)的軟件都可以被輕松打包并移植到采用高可靠性塑封和宇航級(jí)陶瓷封裝的耐輻射或抗輻射單片機(jī)上。SAMV71Q21RT耐輻射單片機(jī)可重用全套COTS掩模組，具有一定的引腳兼容性，從而可立即實(shí)現(xiàn)COTS器件到合規(guī)宇航級(jí)器件的移植。

SAMV71Q21RT的耐輻射性能是低軌地球衛(wèi)星星座、太空機(jī)器人等NewSpace應(yīng)用領(lǐng)域的最佳選擇， SAMRH71的抗輻射性能則更適合陀螺儀、星體跟蹤器等更為重要的子系統(tǒng)。SAMV71Q21RT耐輻射器件可耐受累計(jì)達(dá)30 Krad(Si)的總電離輻射劑量(TID)，同時(shí)具有閉鎖抗擾能力，且不會(huì)被重離子破壞。如單粒子閉鎖值(SEL)不超過(guò)62 MeV.cm²/mg時(shí)，SAMV71Q21RT和SAMRH71均不會(huì)受到影響。

SAMRH71抗輻射單片機(jī)專為外太空應(yīng)用設(shè)計(jì)，可滿足以下目標(biāo)輻射性能的抗輻射要求：

* 累計(jì)總電離輻射劑量超過(guò)100 Krad(Si);

* 無(wú)單粒子事件翻轉(zhuǎn)(SEU)、傳能線密度(LET)不超過(guò)20MeV.cm²/mg，無(wú)系統(tǒng)緩解;

* 無(wú)單粒子事件功能中斷(SEFI)，確保所有存儲(chǔ)器的完整性。

SAMV71Q21RT和SAMRH71以Arm Cortex-M7內(nèi)核為基礎(chǔ)，具有高性能、低功耗的特點(diǎn)，可延長(zhǎng)空間應(yīng)用的運(yùn)行壽命。為了避免受到輻射影響并管理系統(tǒng)緩解，SAMV71Q21RT和SAMRH71的架構(gòu)添加了糾錯(cuò)碼(ECC)記憶、完整性檢查監(jiān)測(cè)器(ICM)、存儲(chǔ)器保護(hù)單元(MPU)等故障管理和數(shù)據(jù)完整性功能。此外，它們還擁有CAN FD和以太網(wǎng)AVB/TSN功能，可滿足不斷變化的空間系統(tǒng)連接功能的需求。為進(jìn)一步支持外太空應(yīng)用，SAMRH71還專門設(shè)置了SpaceWire總線和MIL-STD-1553接口，用于控制和實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)(最高可達(dá)到200 Mbps)管理。

Microchip航空航天和國(guó)防事業(yè)部副總裁Bob Vampola說(shuō)道：“作為行業(yè)首款耐輻射、抗輻射的Arm Cortex-M7單片機(jī)，SAMV71Q21RT和SAMRH71可為航空航天應(yīng)用提供在汽車行業(yè)久經(jīng)考驗(yàn)的SoC架構(gòu)。通過(guò)Microchip的“COTS - 耐輻射抗輻射”技術(shù)，上述器件可幫助設(shè)計(jì)人員以相對(duì)較低的成本立即著手原型設(shè)計(jì)，隨后再移植至合規(guī)的器件。”

開發(fā)工具

為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程并縮短產(chǎn)品面市時(shí)間，開發(fā)人員可使用ATSAMV71-XULT評(píng)估板。該器件由Atmel Studio集成開發(fā)環(huán)境(IDE)提供支持，用于開發(fā)、調(diào)試，并提供軟件庫(kù)。到2019年年中，兩款單片機(jī)也將在MPLAB® Harmony 3.0中得到支持。

供貨和定價(jià)

采用CQFP256陶瓷封裝的SAMRH71于今日開始提供樣片。SAMV71Q21RT目前已經(jīng)開始量產(chǎn)，提供四款型號(hào)：

* SAMV71Q21RT-DHB-E，采用原型級(jí)QFP144陶瓷封裝

* SAMV71Q21RT-DHB-MQ，采用空間級(jí)QFP144陶瓷封裝(或同等QMLQ封裝)

* SAMV71Q21RT-DHB-SV，采用空間級(jí)QFP144陶瓷封裝(或同等QMLV封裝)

* SAMV71Q21RT-DHB-MQ，采用符合AQEC 高可靠性要求的QFP144塑料封裝