Microchip:COTS-to-radiation-to-lerant 코어 MCU를 사용한 확장 공간 애플리케이션

NewSpace에서 중요한 우주 임무에 이르기까지 우주 응용 프로그램의 설계자는 설계 주기와 비용을 줄이는 동시에 다양한 방사선 요구 사항이 있는 임무 전반에 걸쳐 개발을 확장해야 합니다. 이러한 추세를 지원하기 위해 Microchip Technology는 COTS 기술의 저비용 및 대규모 생태계 이점과 확장 가능한 수준의 방사 성능을 갖춘 우주 인증 버전을 결합한 Arm 기반 마이크로컨트롤러를 우주 산업 최초로 도입했습니다. 자동차 인증 SAMV71을 기반으로 하는 SAMV71Q21RT 방사선 내성 및 SAMRH71 방사선 강화 MCU는 널리 배포된 Arm Cortex-M7 시스템 온 칩을 구현하여 우주 시스템에서 더 많은 통합, 비용 절감 및 더 높은 성능을 가능하게 합니다.

SAMV71Q21RT 및 SAMRH71을 사용하면 소프트웨어 개발자가 우주 등급 구성 요소로 이동하기 전에 SAMV71 COTS 장치로 구현을 시작할 수 있으므로 개발 시간과 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 두 장치 모두 소프트웨어 라이브러리, 보드 지원 패키지 및 운영 체제 1단계 이식을 포함한 동일한 에코시스템을 공유하므로 SAMV71의 전체 소프트웨어 개발 도구 체인을 사용할 수 있습니다. COTS 장치에 대한 예비 개발이 완료되면 모든 소프트웨어 개발을 고신뢰성 플라스틱 패키지 또는 우주 등급 세라믹 패키지의 내방사선성 또는 내방사선 경화 버전으로 쉽게 교체할 수 있습니다. SAMV71Q21RT 내방사선 MCU는 전체 COTS 마스크 세트를 재사용하고 핀아웃 호환성을 제공하므로 COTS에서 적격 우주 부품으로 즉시 전환할 수 있습니다.

SAMV71Q21RT의 방사 성능은 저궤도(LEO) 위성 별자리 및 로봇 공학과 같은 NewSpace 애플리케이션에 이상적이지만 SAMRH71은 자이로스코프 및 별 추적기 장비와 같은 보다 중요한 하위 시스템에 적합한 방사 성능을 제공합니다. SAMV71Q21RT 내방사선 장치는 래치업 내성으로 30Krad(Si)의 누적 TID를 보장하고 중이온에 대해 비파괴적입니다. 두 장치 모두 최대 62 MeV.cm²/mg의 단일 이벤트 래치업에 대해 완전히 내성이 있습니다.

Arm Cortex-M7 코어를 기반으로 하는 SAMV71Q21RT 및 SAMRH71은 고성능 및 저전력 작동을 특징으로 하여 항공우주 애플리케이션에 긴 작동 수명을 제공합니다. 방사선의 영향으로부터 보호하고 시스템 완화를 관리하기 위해 장치의 아키텍처에는 오류 수정 코드 메모리, 무결성 검사 모니터 및 메모리 보호 장치와 같은 오류 관리 및 데이터 무결성 기능이 포함됩니다. SAMV71Q21RT 및 SAMRH71은 또한 CAN FD 및 이더넷 AVB/TSN 기능을 갖추고 있어 진화하는 우주 시스템의 연결 요구 사항을 따릅니다. 심우주 애플리케이션을 추가로 지원하기 위해 SAMRH71에는 최대 200Mbit/s의 고속 데이터 관리 및 제어를 위한 전용 SpaceWire 및 MIL-STD-1553 인터페이스가 있습니다.

설계 프로세스를 용이하게 하고 출시 시간을 단축하기 위해 개발자는 ATSAMV71-XULT 평가 보드를 사용할 수 있습니다. 장치는 개발, 디버깅 및 소프트웨어 라이브러리를 위해 Atmel Studio 통합 개발 환경에서 지원됩니다. 두 장치 모두 2019년 중반까지 MPLAB Harmony 버전 3.0에서도 지원됩니다.