Microchip bringt Arm-basierte MCUs für skalierbare Weltraummissionen – von COTS bis strahlungstolerant und gehärtet

Weltraumdesigner – von NewSpace-Startups bis zu missionskritischen Programmen – fordern schnellere, günstigere Entwicklungszyklen, die dennoch diverse Strahlungstoleranzen erfüllen. Microchip Technology antwortet mit den ersten Arm-basierten Mikrocontrollern der Branche, die den niedrigen Kosten und dem reichen Ökosystem kommerzieller Off-the-Shelf (COTS) Teile mit weltraumqualifizierten Varianten verbinden, die skalierbare Strahlungsleistung bieten.

Basierend auf automobiltauglichem SAMV71

Auf dem automobiltauglichen SAMV71 basierend, bieten der SAMV71Q21RT (strahlungstolerant) und SAMRH71 (strahlungsgehärtet) MCUs den weit verbreiteten Arm Cortex-M7 System-on-Chip. Diese Architektur liefert höhere Integration, reduzierte Kosten und überlegene Leistung für Weltraumsysteme.

Nahtloser Übergang vom Prototyp zum Flugmodell

Softwareentwickler können auf dem SAMV71 COTS-Gerät prototypen und, sobald die Logik validiert ist, zum weltraumtauglichen Teil wechseln, ohne Änderungen an Toolchain, Libraries, Board Support Package oder OS-Port. Pinout-Kompatibilität und identische Entwicklungsumgebungen machen den Übergang nahtlos.

Strahlungstoleranz für verschiedene Missionen

Für NewSpace-Anwendungen wie Low-Earth-Orbit-Satellitenkonstellationen und Robotik bietet der SAMV71Q21RT eine akkumulierte totale ionisierende Dosis (TID) Toleranz von 30 kRad (Si), Latch-Up-Immunität und nicht-destruktive Schwerionen-Resilienz. Der SAMRH71 ist für anspruchsvollere Subsysteme – Gyroskope, Sternensensoren und andere kritische Avionik – konzipiert und teilt die gleiche SEL-Immunität von bis zu 62 MeV·cm²/mg.

Hohe Leistung, niedriger Verbrauch

Durch Nutzung des Cortex-M7 Kerns bieten beide MCUs High-Performance, Low-Power-Betrieb, essenziell für langdauernde Luft- und Raumfahrtmissionen. Eingebettete Fehlermanagement-Features – ECC-Speicher, Integritätsprüf-Monitor und Memory Protection Unit – gewährleisten Datenintegrität in Strahlungsumgebungen. Konnektivität ist zukunftssicher mit CAN FD, Ethernet AVB/TSN und, für den SAMRH71, SpaceWire und MIL-STD-1553 Schnittstellen, die Datenraten bis 200 Mbit/s für Deep-Space-Missionen unterstützen.

Entwicklungsunterstützung

Zur Beschleunigung des Designs ist das ATSAMV71-XULT Evaluation Board verfügbar, vollständig unterstützt von Atmel Studio IDE und geplant für Einbindung in MPLAB Harmony 3.0 bis Mitte 2019.