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，同時根據(jù)不同任務(wù)的各種防輻射要求，對設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。為應(yīng)對這一趨勢，Microchip Technology Inc.（美國微芯科技公司）近日面向航空航天業(yè)，推出首款基于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)勢與宇航級器件可調(diào)節(jié)的防輻射性能相結(jié)合。基于汽車級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，在降低成本的同時提升性能。

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SAMV71Q21RT和SAMRH71允許軟件開發(fā)人員在遷移到宇航級元件之前著手使用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，板級支持包（BSP）和操作系統(tǒng)（OS）的第一級端口。初步開發(fā)工作在COTS器件上完成后，所有在這個階段開發(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(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100 Krad（Si）。

無單粒子事件翻轉(zhuǎn)（SEU）、傳能線密度（LET）不超過20MeV.cm2/mg，無系統(tǒng)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(nèi)核為基礎(chǔ)，具有高性能、低功耗的特點(diǎn)，可延長空間應(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)添加了糾錯碼（ECC）記憶、完整性檢查監(jiān)測器（ICM）、存儲器保護(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航空航天和國防事業(yè)部副總裁Bob Vampola說道：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

為簡化設(shè)計(jì)流程并縮短產(chǎn)品面市時間，開發(fā)人員可使用ATSAMV71-XULT評估板。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。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

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

SAMV71Q21RT-DHB-E，采用原型級QFP144陶瓷封裝。

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

SAMV71Q21RT-DHB-SV，采用空間級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。