Strålingstolerant mikrokontroller som hyllevare

Den nye AtmegaS64M1 møter behovene innen såkalt NewSpace og andre kritiske luft-/romfartsapplikasjoner som krever raskere utvikling og lavere kostnader.

Tradisjonelt har utvikling av strålingsherdede systemer for romfartsapplikasjoner hatt en historie med lange ledetider og høye kostnader for å kunne oppnå de høyeste grader av pålitelighet for årelange ekspedisjoner i et tøft miljø.

AtmegaS64M1 er den andre 8-bit megaAVR MCU fra Microchip som anvender en utviklingstilnærming kalt COTS-til-strålingstolerant. Denne metoden tar utgangspunkt i en velprøvd bil-kvalifisert komponent, slik som Atmega64M1, og skaper versjoner med kompatibelt pinneutlegg i både høypålitelige plast- og romkvalifiserte keramiske pakker. Komponentene er utviklet for å kunne møte strålingstoleranser med følgende ytelsesmål:

• Fullt immune mot Single-Event Latchup (SEL) opp til 62 MeV.cm²/mg
• Ingen Single-Event Functional Interrupts (SEFI) hvilket sikrer minneintegritet
• Akkumulert Total Ionizing Dose (TID) mellom 20 og 50 Krad(Si)
• Single Event Upset (SEU) karakterisering for alle funksjonsblokker

Den nye komponenten kommer i tillegg til AtmegaS128, en strålingstolerant mikrokontroller som allerede er blitt designet inn i flere kritiske romfartsprosjekter, inkludert en Mars-ekspedisjon, samt en megakonstellasjon av flere hundre Low Earth Orbit (LEO) satellitter.

COTS-versjonen av komponenten, ATmega64M1, kan sammen med den komplette kjeden av utviklingsverktøy, inkludert utviklingssett og kodekonfigurator, benyttes til å starte utvikling av maskinvare, fastvare og programvare. Når det ferdige systemet er klart for prototypefasen eller produksjon, kan COTS-enheten erstattes med den pinnekompatible, strålingstolerante ATmegaS64M1 i en 32-pinns keramisk pakke (QFP32) med samme funksjonalitet som originalkomponenten. Dette fører til betydelige kostnadsbesparelser, samtidig som man reduserer utviklingstid og risiko, sier produsenten.

ATmegaS64M1 har et driftstemperaturområde fra -55°C til +125°C. Det skal også være den første COTS-til-strålingstolerante mikrokontrolleren som kombinerer en Controller Area Network (CAN) buss, Digital-til-Analog omformer (DAC) og motorstyringsfunksjoner. Disse egenskapene gjør den ideell for en rekke subsystemer, slik som fjernstyrte terminalkontrollere og datahåndteringsfunksjoner for satellitter, konstellasjoner, bæreraketter eller kritiske avionikkapplikasjoner. 

For å lette designprosessen, tilbyr Microchip STK 600, et komplett utviklingskort for ATmegaS64M1, som gir mulighet for utvikling av kode med avanserte funksjoner, for prototyping og testing av nye design. Komponenten støttes av det integrerte utviklingsmiljøet (IDE) Atmel Studio og programvarebibliotek for utvikling og debugging.

Komponentene er tilgjengelige umiddelbart i fire varianter for prøve- og volumproduksjon: ATmegaS64M1-KH-E i keramisk prototype QFP32 pakke; ATmegaS64M1-KH-MQ, keramisk romgodkjent QFP32 pakke, QMLQ kvalifisert; ATmegaS64M1-KH-SV, keramisk romgodkjent QFP32 pakke, QMLV kvalifisert, og ATmegaS64M1-MD-HP i plast QFP32 pakke, kvalifisert for høy pålitelighet i volumprogrammer