Microchip推出「COTS - 耐輻射和抗輻射」Arm®內核單片機， 助力空間應用開發升級

        從NewSpace到關鍵的太空任務，空間應用設計人員需要減少設計周期和成本，同時根據不同任務的各種防輻射要求，對設計進行調整。為應對這一趨勢，Microchip Technology Inc.（美國微芯科技公司）今日面向航空航天業，推出首款基於Arm®內核的單片機——SAMV71Q21RT耐輻射單片機和SAMRH71抗輻射單片機，將商用現貨（COTS）技術的低成本和大型生態系統優勢與宇航級器件可調節的防輻射性能相結合。基於汽車級SAMV71單片機打造的SAMV71Q21RT耐輻射單片機和SAMRH71抗輻射單片機，採用了廣泛使用的Arm® Cortex®-M7片上系統（SoC），有助於提升空間系統的集成度，在降低成本的同時提升性能。



        SAMV71Q21RT和SAMRH71允許軟體開發人員在遷移到宇航級元件之前著手使用SAMV71 COTS器件進行開發，從而顯著縮短開發時間、降低成本。兩款器件均可使用SAMV71的完整軟體開發工具鏈，因為它們共享相同的生態系統，包括軟體庫，板級支持包（BSP）和操作系統（OS）的第一級埠。初步開發工作在COTS器件上完成後，所有在這個階段開發的軟體都可以被輕鬆打包並移植到採用高可靠性塑封和宇航級陶瓷封裝的耐輻射或抗輻射單片機上。SAMV71Q21RT耐輻射單片機可重用全套COTS掩模組，具有一定的引腳兼容性，從而可立即實現COTS器件到合規宇航級器件的移植。



        SAMV71Q21RT的耐輻射性能是低軌地球衛星星座、太空機器人等NewSpace應用領域的最佳選擇， 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。SAMV71Q21RT耐輻射器件可耐受累計達30 Krad（Si）的總電離輻射劑量（TID），同時具有閉鎖抗擾能力，且不會被重離子破壞。如單粒子閉鎖值（SEL）不超過62 MeV.cm²/mg時，SAMV71Q21RT和SAMRH71均不會受到影響。

        SAMRH71抗輻射單片機專為外太空應用設計，可滿足以下目標輻射性能的抗輻射要求：

• 累計總電離輻射劑量超過100 Krad（Si）；

• 無單粒子事件翻轉（SEU）、傳能線密度（LET）不超過20MeV.cm²/mg，無系統緩解；

• 無單粒子事件功能中斷（SEFI），確保所有存儲器的完整性。

        SAMV71Q21RT和SAMRH71以Arm Cortex-M7內核為基礎，具有高性能、低功耗的特點，可延長空間應用的運行壽命。為了避免受到輻射影響並管理系統緩解，SAMV71Q21RT和SAMRH71的架構添加了糾錯碼（ECC）記憶、完整性檢查監測器（ICM）、存儲器保護單元（MPU）等故障管理和數據完整性功能。此外，它們還擁有CAN FD和以太網AVB/TSN功能，可滿足不斷變化的空間系統連接功能的需求。為進一步支持外太空應用，SAMRH71還專門設置了SpaceWire總線和MIL-STD-1553接口，用於控制和實現高速數據（最高可達到200 Mbps）管理。

         Microchip航空航天和國防事業部副總裁Bob Vampola說道：“作為行業首款耐輻射、抗輻射的Arm Cortex-M7單片機，SAMV71Q21RT和SAMRH71可為航空航天應用提供在汽車行業久經考驗的SoC架構。通過Microchip的“COTS - 耐輻射抗輻射”技術，上述器件可幫助設計人員以相對較低的成本立即著手原型設計，隨後再移植至合規的器件。”

 開發工具

        為簡化設計流程並縮短產品面市時間，開發人員可使用ATSAMV71-XULT評估板。該器件由Atmel Studio集成開發環境（IDE）提供支持，用於開發、調試，並提供軟體庫。到2019年年中，兩款單片機也將在MPLAB® Harmony 3.0中得到支持。

 供貨和定價

        採用CQFP256陶瓷封裝的SAMRH71於今日開始提供樣片。SAMV71Q21RT目前已經開始量產，提供四款型號：

• SAMV71Q21RT-DHB-E，採用原型級QFP144陶瓷封裝

• SAMV71Q21RT-DHB-MQ，採用空間級QFP144陶瓷封裝（或同等QMLQ封裝）

• SAMV71Q21RT-DHB-SV，採用空間級QFP144陶瓷封裝（或同等QMLV封裝）

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