Micropuce :applications spatiales à l'échelle avec des MCU Core COTS tolérants aux radiations

De NewSpace aux missions spatiales critiques, les concepteurs d'applications spatiales doivent réduire les cycles de conception et les coûts tout en adaptant le développement à des missions ayant des exigences différentes en matière de rayonnement. Pour soutenir cette tendance, Microchip Technology a présenté les premiers microcontrôleurs basés sur Arm de l'industrie spatiale qui combinent les avantages écosystémiques à faible coût et importants de la technologie COTS avec des versions qualifiées pour l'espace qui ont des niveaux évolutifs de performances de rayonnement. Basés sur le SAMV71 qualifié pour l'automobile, les MCU résistants aux radiations SAMV71Q21RT et SAMRH71 implémentent le système sur puce Arm Cortex-M7 largement déployé, permettant une plus grande intégration, une réduction des coûts et des performances plus élevées dans les systèmes spatiaux.

Le SAMV71Q21RT et le SAMRH71 permettent aux développeurs de logiciels de commencer la mise en œuvre avec le dispositif SAMV71 COTS avant de passer à un composant de classe spatiale, ce qui réduit considérablement le temps et les coûts de développement. Les deux appareils peuvent utiliser la chaîne d'outils de développement logiciel complète du SAMV71, car ils partagent le même écosystème, y compris les bibliothèques de logiciels, le Board Support Package et le premier niveau de portage du système d'exploitation. Une fois les développements préliminaires terminés sur le dispositif COTS, tous les développements logiciels peuvent être facilement remplacés par une version résistante aux rayonnements ou durcie aux rayonnements dans un boîtier en plastique de haute fiabilité ou en céramique de qualité spatiale. Le MCU résistant aux radiations SAMV71Q21RT réutilise l'ensemble complet de masques COTS et offre une compatibilité de brochage, rendant la transition immédiate des pièces COTS aux pièces spatiales qualifiées.

Alors que les performances de rayonnement du SAMV71Q21RT sont idéales pour les applications NewSpace telles que les constellations de satellites en orbite terrestre basse (LEO) et la robotique, le SAMRH71 offre les performances de rayonnement adaptées aux sous-systèmes plus critiques tels que les gyroscopes et les équipements de poursuite d'étoiles. Le dispositif de tolérance aux rad SAMV71Q21RT assure un TID cumulé de 30Krad (Si) avec une immunité au verrouillage et est non destructif contre les ions lourds. Les deux appareils sont totalement immunisés contre le verrouillage à événement unique jusqu'à 62 MeV.cm²/mg.

Basés sur le noyau Arm Cortex-M7, les SAMV71Q21RT et SAMRH71 offrent des performances élevées et une faible consommation d'énergie pour offrir une longue durée de vie aux applications aérospatiales. Pour protéger contre les effets des rayonnements et gérer l'atténuation du système, l'architecture des dispositifs comprend des fonctions de gestion des pannes et d'intégrité des données telles que la mémoire de code de correction d'erreur, le moniteur de contrôle d'intégrité et l'unité de protection de la mémoire. Les SAMV71Q21RT et SAMRH71 disposent également de capacités CAN FD et Ethernet AVB/TSN pour suivre l'évolution des exigences de connectivité des systèmes spatiaux. Pour mieux prendre en charge les applications de l'espace lointain, le SAMRH71 dispose d'interfaces SpaceWire et MIL-STD-1553 dédiées pour le contrôle et la gestion des données à grande vitesse jusqu'à 200 Mbit/s.

Pour faciliter le processus de conception et accélérer la mise sur le marché, les développeurs peuvent utiliser la carte d'évaluation ATSAMV71-XULT. Les appareils sont pris en charge par l'environnement de développement intégré Atmel Studio pour le développement, le débogage et les bibliothèques logicielles. Les deux appareils seront également pris en charge dans MPLAB Harmony version 3.0 d'ici la mi-2019.