Mikroprocesor SAMRH71 oraz mikrokontroler SAMRH707 firmy Microchip wdrażają wzmocnioną przed promieniowaniem technologię Arm Cortex-M7 SoC

Inicjatywy dotyczące głębokiego kosmosu, w tym eksploracja planet, misje orbitalne i badania kosmiczne, wymagają innowacyjnych technologii użytych w budowie systemów statków kosmicznych zapewniających łączność i przetwarzanie danych. Aby umożliwić projektantom tych systemów lepszą integrację i wyższą wydajność przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztów rozwoju i czasu wprowadzenia na rynek, technologie COTS i rozwiązania skalowalne są coraz częściej wykorzystywane w aplikacjach kosmicznych.

Dlatego też firma Microchip Technology Inc. ogłosiła kwalifikację swojego mikroprocesora SAMRH71 (MPU) oraz dostępność mikrokontrolera SAMRH707 (MCU), które wdrażają wzmocnioną przed promieniowaniem technologię Arm Cortex-M7 SoC.

„Statki kosmiczne i satelity stają się coraz bardziej złożone, aby zapewnić operatorom komercyjnym i wojskowym nowe, solidne możliwości komunikacji i transmisji danych, większą niezawodność i szybsze prędkości, w czasie kiedy operatorzy nieustannie dążą do obniżenia kosztów, rozmiaru i wagi aplikacji” - powiedział Bob Vampola, wiceprezes jednostki biznesowej Microchip zajmującej się lotnictwem i obroną. „W tym środowisku obniżenie kosztów rozwoju systemu przy jednoczesnym zwiększeniu możliwości i integracji systemów kosmicznych ma coraz większe znaczenie”

Urządzenia SAMRH71 i SAMRH707 firmy Microchip zostały opracowane przy wsparciu Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) i Centre National D’Etudes Spatiales (CNES), francuskiej agencji kosmicznej, w celu dalszych badań i inicjatyw programowych.

„Wprowadzenie technologii Arm do zastosowań kosmicznych otwiera nowe perspektywy, umożliwiając korzystanie z tego samego ekosystemu dobrze funkcjonującego w sektorach konsumenckim i przemysłowym” - powiedział David Dangla, ekspert ds. Komponentów VLSI w CNES. „SAMRH71 to pierwszy dostępny obecnie na rynku wzmocniony przed promieniowaniem mikroprocesor oparty na technologii Arm Cortex M7. Oferuje programistom prostotę jednordzeniowego procesora i wydajność zaawansowanej architektury bez konieczności wdrażania zaawansowanych technik łagodzenia skutków, jakie są wymagane w przypadku komponentów innych niż kosmiczne”

„Integracja przetworników cyfrowo-analogowych i przetworników analogowo-cyfrowych wraz z potężnym rdzeniem procesora jest kluczowym wymogiem dla sprostania nowym wyzwaniom w zastosowaniach lotniczych” - powiedział Kostas Marinis, inżynier ds. Komputerów pokładowych w ESA. „Dzięki SAMRH707 Microchip zapewnia łatwe w użyciu funkcje w ekonomicznych, odpornych na promieniowanie MCU”

Opierając się na standardowej architekturze Arm Cortex-M7 i tych samych urządzeniach peryferyjnych, co procesory motoryzacyjne i przemysłowe, SAMRH71 i SAMRH707 zapewniają optymalizację kosztów rozwoju systemu i harmonogramu, wykorzystując standardowe narzędzia programowe i sprzętowe znane z urządzeń klasy konsumenckiej.

SAMRH71, wzmocniony przed promieniowaniem wariant samochodowej technologii SoC firmy Microchip COTS, zapewnia połączenie interfejsów łączności kosmicznej z wydajną architekturą z ponad 200 Dhrystone MIPS (DMIPS). Zaprojektowany z myślą o odporności na promieniowanie na wysokim poziomie, pracy w ekstremalnych temperaturach przy wysokiej niezawodności, rdzeń Arm Cortex-M7 SAMRH71 połączony jest z interfejsami komunikacyjnymi o dużej przepustowości, takimi jak SpaceWire, MIL-STD-1553, CAN FD i Ethernet z IEEE 1588 Generalized Precision Time Protocol (gPTP). Urządzenie jest w pełni kwalifikowane do ESCC przy wsparciu CNES i jest zgodne ze standardami MIL klasy V i Q o wysokiej niezawodności, dzięki czemu nowe systemy mikroprocesorowe i MCU spełniają rygorystyczne wymagania zgodności.

Rozszerzając portfolio wzmocnionych radiacyjnie mikrokontrolerów opartych na rdzeniu Arm Cortex-M7, urządzenia SAMRH707 zapewniają funkcje analogowe, przy 100 DMIPS wydajności z funkcjami cyfrowego przetwarzania sygnału (DSP), oraz interfejsami łączności kosmicznej w niewielkiej obudowie. dla wysokiego poziomu promieniowania, ekstremalnych temperatur i wysokiej niezawodności. SAMRH707 zapewnia wysoki poziom integracji, osadzając statyczną pamięć SRAM i pamięć Flash, szerokopasmowe interfejsy komunikacyjne, w tym SpaceWire, MIL-STD-1553 i CAN FD, wraz z funkcjami analogowymi, takimi jak 12-bitowym konwerterem ADC i DAC.

Dzięki zaprojektowanym do pracy w przestrzeni kosmicznej jednostkom MCU, MPU oraz rozwiązaniom FPGA, Microchip zapewnia krytyczne elementy dla rozwoju nowych systemów. Kompleksowe rozwiązania systemowe firmy Microchip obejmują zabezpieczone przed promieniowaniem i odporne na promieniowanie urządzenia do zasilania, synchronizacji i pomiaru czasu klasy kosmicznej, a także rozwiązania w zakresie łączności i pamięci.

Narzędzia programistyczne

Aby przyspieszyć projektowanie systemów, programiści mogą korzystać z kart ewaluacyjnych SAMRH71F20-EK i SAMRH707F18-EK. Pełny ekosystem firmy Microchip obsługuje procesory kosmiczne SAMRH707 i SAMRH71 i obejmuje pakiet narzędzi MPLAB Harmony oraz usługi oprogramowania innych firm do zastosowań kosmicznych.