Microchip推出基于Arm内核新款单片机

日前，Microchip Technology Inc.（美国微芯科技公司）面向航空航天业，推出首个基于Arm内核的单片机——SAMV71Q21RT耐辐射单片机和SAMRH71抗辐射单片机，将商用现货（COTS）技术的低成本和大型生态系统优势与宇航级器件可调节的防辐射性能相结合。

基于汽车级SAMV71单片机打造的SAMV71Q21RT耐辐射单片机和SAMRH71抗辐射单片机，采用了广泛使用的Arm Cortex-M7片上系统（SoC），有助于提升空间系统的集成度，在降低成本的同时提升性能。

SAMV71Q21RT

SAMRH71

SAMV71Q21RT和SAMRH71允许软件开发人员在迁移到宇航级元件之前着手使用SAMV71 COTS器件进行开发，从而显着缩短开发时间、降低成本。两款器件均可使用SAMV71的完整软件开发工具链，因为它们共享相同的生态系统，包括软件库，板级支持包（BSP）和操作系统（OS）的第一级端口。

初步开发工作在COTS器件上完成后，所有在这个阶段开发的软件都可以被轻松打包并移植到采用高可靠性塑封和宇航级陶瓷封装的耐辐射或抗辐射单片机上。SAMV71Q21RT耐辐射单片机可重用全套COTS掩模组，具有一定的引脚兼容性，从而可立即实现COTS器件到合规宇航级器件的移植。

SAMV71Q21RT-SAMRH71,blockdiagram

SAMV71Q21RT的耐辐射性能是低轨地球卫星星座、太空机器人等NewSpace应用领域的最佳选择， SAMRH71的抗辐射性能则更适合陀螺仪、星体跟踪器等更为重要的子系统。SAMV71Q21RT耐辐射器件可耐受累计达30Krad（Si）的总电离辐射剂量（TID），同时具有闭锁抗扰能力，且不会被重离子破坏。如单粒子闭锁值（SEL）不超过62 MeV.cm2/mg时，SAMV71Q21RT和SAMRH71均不会受到影响。

SAMRH71抗辐射单片机专为外太空应用设计，可满足以下目标辐射性能的抗辐射要求：

· 累计总电离辐射剂量超过100Krad（Si）；

· 无单粒子事件翻转（SEU）、传能线密度（LET）不超过20MeV.cm2/mg，无系统缓解；

· 无单粒子事件功能中断（SEFI），确保所有存储器的完整性。

SAMV71Q21RT和SAMRH71以Arm Cortex-M7内核为基础，具有高性能、低功耗的特点，可延长空间应用的运行寿命。为了避免受到辐射影响并管理系统缓解，SAMV71Q21RT和SAMRH71的架构添加了纠错码（ECC）记忆、完整性检查监测器（ICM）、存储器保护单元（MPU）等故障管理和数据完整性功能。

SAMV71Q21,standalone

此外，它们还拥有CAN FD和以太网AVB/TSN功能，可满足不断变化的空间系统连接功能的需求。为进一步支持外太空应用，SAMRH71还专门设置了SpaceWire总线和MIL-STD-1553接口，用于控制和实现高速数据（最高可达到200Mbps）管理。

Microchip航空航天和国防事业部副总裁Bob Vampola表示：“作为行业首款耐辐射、抗辐射的Arm Cortex-M7单片机，SAMV71Q21RT和SAMRH71可为航空航天应用提供在汽车行业久经考验的SoC架构。通过Microchip的“COTS - 耐辐射抗辐射”技术，上述器件可帮助设计人员以相对较低的成本立即着手原型设计，随后再移植至合规的器件。”

为了简化设计流程并缩短产品面市时间，开发人员可使用ATSAMV71-XULT评估板。该器件由Atmel Studio集成开发环境（IDE）提供支持，用于开发、调试，并提供软件库。到2019年年中，两款单片机也将在MPLAB Harmony 3.0中得到支持。

昨日起，采用CQFP256陶瓷封装的SAMRH71于开始提供样片。目前，SAMV71Q21RT已经开始量产，提供四款型号：

· SAMV71Q21RT-DHB-E，采用原型级QFP144陶瓷封装

· SAMV71Q21RT-DHB-MQ，采用空间级QFP144陶瓷封装（或同等QMLQ封装）

· SAMV71Q21RT-DHB-SV，采用空间级QFP144陶瓷封装（或同等QMLV封装）

· SAMV71Q21RT-DHB-MQ，采用符合AQEC 高可靠性要求的QFP144塑料封装

【从NewSpace到关键的太空任务，空间应用设计人员需要减少设计周期和成本，同时根据不同任务的各种防辐射要求，对设计进行调整。此次Microchip所推出的新品，就是为了应对这一趋势。】

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程序如何下载到单片机中？单片机常用的四种烧写程序方式介绍

单片机是一种可编程控制器，搭好硬件电路后，可以利用程序实现很多非常复杂的逻辑功能，与纯硬件电路相比，简化了硬件外围的设计、方便了逻辑的设计、丰富了逻辑的输出。不同厂家的单片机需要不同编程IDE来实现编程。在学习单片机之前，要先清楚单片机程序是如何烧写到单片机内部的，在烧写的过程中需要用到什么工具？因为不通用的烧写工具可能价格较贵，比如说Micorchip单片机使用的ICD系列编程器，单台价格在600-1000元人民币之间。今天和大学来认识一下单片机最常用的四种烧写方式和所使用到的工具。

1.使用JTAG接口实现

JTAG接口是一种标准的测试协议，可以实现编程时在线调试，利用单步追踪可以很方便的查找代码的Bug，大多数的单片机都支持这种接口。这种接口除了电源线和复位引脚之外，还要用到单片机的四个引脚，分别是：TDI、TMS、TCK、TDO，他们所代表的含义如下所示：

以上这四个引脚都是协议里强制要求的，而且协议建议在设计电路时要选用上拉电阻。JTAG接口有多种形式，常用的20引脚、14引脚和10引脚。以20引脚JTAG为例，所设计的JTAG烧写电路如下图所示：

JTAG接口

上图中JTAG接口都通过电阻上拉了，有的单片机的这几个引脚在内部已经上拉，所以这几个上拉电阻可以省略，减少了成本和PCB空间的占用。

JTAG接口烧录方式常用的工具为J-Link，实物图如下图所示。

Jlink实物图

相信大家都见过或者听过这个烧写工具，这个工具很通用，但是大家在使用的时候一定要注意版权信息，因为这个工具是有版权的，前两年因为版权风波，网购平台还集中整治过一次。

2.SWD接口烧录方式

SWD是一种串行调试接口，与JTAG相比，SWD只需要两根线，分别为：SWCLK和SWDIO。他们的含义如下：

一般来说，大多数单片机的JTAG接口和SWDIO接口是复用的，SWD也是用J-Link工具来实现的。所以在使用的时候，只需要在软件界面做一下选择，使用SWD方式还是JTAG方式，硬件上无需改动。除了J-Link外，意法半导体的ST-Link也是支持SWD模式的。

SWD接口

SWD的接口如上图所示，可以看出，SWD和JTAG是相互复用的，由于SWD只需要两根线所以大大减少了对单片机GPIO口的占用，SWD方式也是可以在线调试的。

3.ISP烧写方式，用UART实现

使用过国产51单片机的朋友都清楚这种烧写方式，这种烧写方式是通过单片机的UART串口来实现的，所需要的工具也比较简单-USB/TTL。这个USB/TTL的芯片可以通过MAX232、CH340G等芯片来实现，通过MAX232实现的UART烧写电路如下所示：

UART串口烧写电路

在与单片机连接的时候，一定要注意交叉连接，所谓交叉连接即，单片机的TXD接串口RXD，单片机的RXD接串口TXD，否则数据通信失败。51单片机在使用该方式下载时需要断一下点再上电才能下载。

STM32单片机可以使用UART来实现程序下载，但是需要选择BOOT的模式，现在通过CH340G芯片可以实现自动ISP的下载方式，即不需要手动设置BOOT模式。

4.SWIM单总线下载方式

这种下载方式是针对STM8系列的单片机，这种方式只需要一根线即可实现程序的下载，所使用的工具为ST-Link，如下图所示：

ST-Link

以上为几种常见的烧写方式以及所使用的工具，欢迎大家留言评论，如果转载请注明作者信息和头条出处，感谢支持。

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