开发用于太空应用的辐射硬化系统具有很长的交货时间和很高的成本,要在恶劣的环境中实现多年任务的最高可靠性,就要付出高昂的代价。如今,NewSpace和其他关键的航空航天应用要求更快的开发和降低的成本。为了满足这些需求,现在可以从市场上购买新的微控制器(MCU),该微控制器将指定的辐射性能与与商用(COTS)设备相关的低成本开发相结合。 Microchip Technology Inc.
的 ATmegaS64M1 是Microchip的第二个8位megaAVR MCU,它使用一种称为COTS-to-radiation-tolerant的开发方法。这种方法采用了经过验证的汽车级设备ATmega64M1,并在高可靠性塑料和太空级陶瓷封装中创建了引脚兼容版本。这些设备旨在满足辐射容限并具有以下目标性能:
- 完全不受单事件闩锁(SEL)的影响,最高62MeV.cm²/ mg
- 没有单事件功能中断(SEFI),可确保存储器完整性
- 20至50 Krad(Si)之间的累计总电离剂量(TID)
- 所有功能块的单事件翻转(SEU)表征
这款新设备加入了ATmegaS128,这是一种耐辐射的MCU,已经设计用于多种关键的太空任务,包括火星探测以及由数百颗近地轨道(LEO)卫星组成的巨型星座。
ATmega64M1 COTS器件及其完整的开发工具链(包括开发套件和代码配置器)可用于开始硬件,固件和软件的开发。当最终系统准备好用于原型阶段或生产时,可以用32引脚陶瓷封装(QFP32)的引脚兼容,耐辐射的版本替换COTS器件,该功能具有与原始器件相同的功能。这可以节省大量成本,同时还可以减少开发时间和风险。
Microchip航空业务部门主管Patrick Sauvage说:“我们的耐辐射材料的方法可以使航天部件毫不妥协,而不仅仅是针对航空航天业的经过筛选或增强的设备。” “使用可替换为具有相同引脚排列的全功能高可靠性塑料或陶瓷等效物的COTS设备进行开发,可为客户减少开发时间,成本和风险。”
ATmegaS64M1满足-55°C至+ 125°C的高工作温度范围。它是首款结合控制器局域网(CAN)总线,数模转换器(DAC)的耐COTS辐射耐受型MCU )和电机控制功能。这些功能使其非常适用于各种子系统,例如远程终端控制器和卫星,星座,发射器或关键航空电子应用的数据处理功能。
为简化设计流程并缩短上市时间,Microchip为ATmegaS64M1提供了STK 600完整的开发板,使设计人员可以快速开始开发具有用于原型设计和测试新设计的高级功能的代码。该设备受Atmel Studio集成开发环境(IDE)的支持,用于开发,调试和软件库。
该器件现已可用于四种衍生产品的采样和批量生产:
- 采用陶瓷原型QFP32封装的ATmegaS64M1-KH-E
- ATmegaS64M1-KH-MQ,陶瓷太空级QFP32封装,QMLQ认证
- ATmegaS64M1-KH-SV,陶瓷太空级QFP32封装,QMLV认证
- 采用QFP32塑料封装的ATmegaS64M1-MD-HP,AQEC的高可靠性符合批量计划
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