专为航空航天应用:微芯片耐辐射微控制器

Microchip公司的ATmegaS64M1 AVR微控制器为空间和航空航天应用提供了增强的辐射保护、扩展的温度范围和更高的可靠性。

微芯片最近他们推出了新的抗辐射微控制器ATmegaS64M1．该微控制器有两种封装材料类型(见下图)。一种用于航空航天的套件是32铅塑料薄四方平面包装(TQFP)。另一种封装类型——为太空环境设计的耐辐射封装——是密封的，采用32铅陶瓷四方平面封装(CQFP)。

图1所示。两种MCU封装类型。这可能是显而易见的，但左边的是航空用的塑料包装，而右边的是空间应用的耐辐射陶瓷包装。从ATmegaS64M1单片机传单(PDF)。

“扩展的”温度范围

虽然ATmegaS64M1微控制器的概述提到这款MCU是为“扩展”温度应用而设计的，我认为这句话并没有完全抓住IC的工作温度范围。毕竟，这个装置是设计给范围最广的温度等级的一般-of -55°C to 125°C。当然，这种高于正常温度的评级肯定会带来价格溢价，但如果你要将MCU或任何电子设备送入太空，你肯定想要这个功能，而不想对它的价格吹毛求疵。雷竞技最新app

图2。单片机是按照军用温度规格设计的。从数据表(PDF)。

达到1 MIPS每MHz

这个微控制器被宣传为有一个由131条指令组成的指令集，其中大部分在一个时钟周期内执行。就是这些单时钟周期指令，根据数据表这使得ATmegaS64M1能够提供接近1 MIPS / MHz的性能。此外，系统设计者可以在功耗(这对空间应用至关重要)和处理速度之间平衡MCU。

图3。处理器规格，从数据表(PDF)。

空间质量等级

在数据表中描述为“空间质量等级”，该MCU已“根据最严格的要求开发和制造mil -脉冲重复频率- 38535MIL-PRF-38535是美国军事规范，规定了单模集成电路的性能和测试要求。这一切听起来非常令人印象深刻……但在产品开发和采购价格方面非常昂贵。但如果你从事的是将卫星送入太空的业务，你很可能希望你的集成电路满足这些严格的要求。

功能齐全的

我们可以合理地假设，这种微控制器提供的功能有限，因为开发工作的很大一部分必须集中在使该设备适合于空间应用上。但功能集似乎相当健壮:数字外设包括CAN总线支持、UART和PWM生成。在模拟方面，芯片有一个内部参考电压，一个带有内部可编程增益的10位ADC，一个10位DAC，四个模拟比较器和一个片上温度传感器。它也有一个内部振荡器，所以在不需要高精度定时的应用中不需要外部时钟电路。

在生产中，但数据表仍然是初步的

虽然IC，根据概述，列为“生产中”，并有一个361页的数据表，数据表本身仍然是初步文档。所以，当你遇到“在描述之后要被定义”和“在描述之后要被确认”这样的短语时，请记住这一点。老实说，我不认为Microchip在数据表中“缺失”这些信息的情况下发布一个生产级产品是草率的。我想，大多数半导体制造商都没有准备好测试和排除耐辐射和军用级集成电路的故障。

需要防辐射装置吗?

当我第一次遇到这个耐辐射的MCU时，我最初的想法是:这个耐辐射的设备真的有必要吗?但在阅读了产品后摩天观景轮我的思维过程很快转变为问自己这些问题:为什么不存在更多的这些抗辐射产品(不仅仅是mcu)有多少?在SpaceX最近的所有发射中(考虑到它们现在反复进行的第一级垂直着陆，我觉得它们真的是史诗级的)，最近发射/部署的商业卫星是使用抗辐射的，还是其他的space-hardened、电雷竞技最新app子产品吗?如果有，哪些制造商提供这些设备?

图4。未来的空间应用将需要抗辐射装置。图像取自ATmegaS64M1单片机传单(PDF)。

您是否有机会或计划在任何设计中使用这种新的抗辐射微控制器?如果有，请留下评论，告诉我们你的经历。