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ARM-MCU und MPU

Kosten für Raumfahrtprojekte senken

27. April 2021, 15:31 Uhr   |  Iris Stroh

Kosten für Raumfahrtprojekte senken
© Microchip Technology

Strahlungsfester Mikroprozessor SAMRH71 und Mikrocontroller SAMRH707

Microchip erweitert Angebot an strahlungsfesten Arm-Komponenten für Raumfahrtprojekte, so dass Entwickler jetzt von Cortex-M7-basierten SoCs auf strahlungsfeste, skalierbare MCUs/MPUs mit zusätzlichen integrierten Analogfunktionen umsteigen können.

Weltraumprojekte wie Planetenerkundung, Orbiter-Missionen und Weltraumforschung erfordern innovative Systemtechnik für Raumfahrzeuge, die Datenanbindung und -verarbeitung gewährleistet. Um Entwicklern eine bessere Integration und höhere Leistungsfähigkeit zu bieten und gleichzeitig die Entwicklungskosten und die Markteinführungszeit zu reduzieren, werden in Raumfahrtanwendungen zunehmend COTS-Technologien und skalierbare Lösungen eingesetzt. Microchip Technology gibt dazu jetzt die Qualifizierung seines Arm-basierten Mikroprozessors (MPU) SAMRH71 und die Verfügbarkeit des Mikrocontrollers (MCU) SAMRH707 bekannt, die beide auf der strahlungsfesten Arm-Cortex-M7 SoC-Technologie basieren.

Der SAMRH71 und SAMRH707 von Microchip wurden mit Unterstützung der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der französischen Weltraumagentur Centre National D'Etudes Spatiales (CNES) entwickelt, um Forschungs- und Programminitiativen voranzutreiben. »Die Einführung von Arm-Technologien für Raumfahrtanwendungen eröffnet neue Perspektiven, da sich das gleiche Ökosystem, das sich im Consumer- und Industriesektor etabliert hat, nutzen lässt«, so David Dangla, VLSI Components Expert bei CNES. »Der SAMRH71 ist der erste strahlungsfeste Mikroprozessor auf Cortex-M7-Basis, der heute am Markt erhältlich ist. Er bietet Entwicklern die Einfachheit eines Single-Core-Prozessors und die Leistungsfähigkeit einer fortschrittlichen Architektur, ohne dass umfangreiche Migrationsmaßnamen ergriffen werden müssen, wie sie für nicht-raumfahrtbestimmte Bauelemente erforderlich sind.« Und Kostas Marinis, Onboard Computers Engineer bei der ESA, fügt hinzu: »Die Integration von D/A- und A/D-Wandlern zusammen mit einem leistungsstarken Prozessor-Core ist eine Voraussetzung, um neue Herausforderungen in Luft-/Raumfahrtanwendungen zu bewältigen. Mit dem SAMRH707 bietet Microchip nutzerfreundliche Funktionen für kostengünstige, strahlungsgehärtete MCUs.«

Der SAMRH71 und SAMRH707 basieren auf der Cortex-M7-Architektur und derselben Peripherie wie sie in Automotive- und Industrieprozessoren zu finden ist. Sie optimieren die Systementwicklungskosten und den Entwicklungszeitplan, indem sie Standard-Software-/ Hardwaretools der Consumer-Varianten nutzen.

Der SAMRH71, eine strahlungsfeste Variante der COTS-Automotive-SoC-Technologie von Microchip, bietet eine Kombination aus raumfahrtgerechten Datenanbindungsschnittstellen und einer Hochleistungsarchitektur mit mehr als 200 DMIPS. Sein Cortex-M7-Core wurde für hohe Strahlungsleistung, extreme Temperaturen und hohe Zuverlässigkeit entwickelt und ist mit Kommunikationsschnittstellen mit hoher Bandbreite wie SpaceWire, MIL-STD-1553, CAN FD und Ethernet mit IEEE-1588-gPTP-Funktionen (Generalized Precision Time Protocol) gekoppelt. Der Baustein ist vollständig ESCC-qualifiziert und wird von CNES unterstützt. Er entspricht den hochzuverlässigen MIL-Standards der Klassen V und Q, damit Systeme die strengen Compliance-Anforderungen erfüllen können.

Der SAMRH707 erweitert das Angebot strahlungsfester Cortex-M7-basierter MCUs von Microchip. Er bietet Analogfunktionen zusammen mit einem >100-DMIPS-Prozessor, DSP-Funktionen sowie Datenanbindung auf kleinem Raum und ist für hohe Strahlungsleistung, extreme Temperaturen und hohe Zuverlässigkeit ausgelegt. Der Baustein bietet ein hohes Maß an Integration, da er SRAM und Flash-Speicher, Kommunikationsschnittstellen mit hoher Bandbreite, einschließlich SpaceWire, MIL-STD-1553 und CAN FD, sowie Analogfunktionen wie einen 12-Bit-A/D-Wandler und einen D/A-Wandler enthält.

Um das Systemdesign zu beschleunigen, stehen die Evaluierungsboards SAMRH71F20-EK und SAMRH707F18-EK bereit. Das vollständige Ökosystem von Microchip unterstützt die raumfahrttauglichen MCUs/MPUs SAMRH707 und SAMRH71 und umfasst die MPLAB Harmony-Toolsuite (v3.0) sowie Software-Dienste von Drittanbietern für Raumfahrtanwendungen. Beide Microchip-Bausteine werden von der eignen integrierten Entwicklungsumgebung (IDE) für das Design, Debugging und mit Software-Bibliotheken unterstützt.

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