Pour les missions d’exploration spatiale, comme la mission Artemis II ou le déploiement de satellites en orbite terrestre basse, les concepteurs ont besoin de composants électroniques répondant à des normes strictes en matière de fiabilité, notamment au niveau de l’immunité aux rayonnements cosmiques. Très actif sur ce marché, Microchip, qui a déjà qualifié pour le secteur spatial des composants comme la puce-système FPGA PolarFire, étend désormais l’accès à l’espace aux microcontrôleurs 32 bits avec le modèle SAMD21RT, tolérant aux rayonnements et fondé sur un cœur Arm Cortex-M0+.

Proposé dans des boîtiers en céramique et en plastique à 64 broches avec un encombrement de 10 × 10 mm, ce microcontrôleur doté de 128 Ko de mémoire flash et 16 Ko de SRam est conçu pour les applications dans des volumes restreints où la taille et le poids sont d'une importance cruciale. Fonctionnant jusqu'à 48 MHz, le SAMD21RT intègre des fonctions analogiques, comme un convertisseur analogique-numérique avec jusqu'à 20 canaux, un convertisseur numérique-analogique, ainsi que des comparateurs analogiques.

Le circuit s’appuie sur la famille existante des microcontrôleurs SAMD21 de Microchip, utilisés sur les marchés industriel et automobile, ce qui simplifie le processus de conception lors de la transition vers un dispositif tolérant aux rayonnements, le brochage étant identique. Afin de résister aux environnements difficiles, et notamment aux radiations et aux températures extrêmes, le SAMD21RT peut fonctionner à des températures allant de −40°C à +125°C et s'avère capable de supporter une dose ionisante totale (TID, Total Ionizing Dose) jusqu'à 50 krad. La puce montre en outre une immunité à l’effet SEL (Single Event Latch-up) jusqu'à 78 MeV.cm²/mg.

« Microchip a l'expérience, les connaissances et la capacité nécessaires pour réaliser la conception et les tests en interne de dispositifs tolérants et endurcis aux rayonnements, précise Bob Vampola, vice-président de l'unité commerciale Aérospatial et Défense de Microchip. De ce fait, au fur et à mesure nous introduisons des technologies récentes comme Ethernet, l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique pour le marché spatial en améliorant leurs performances en tenue aux rayonnements, et en les intégrant dans des boîtiers plus petits, réduisant ainsi le poids et la taille. »

Dans le détail, le microcontrôleur SAMD21RT propose des modes basse consommation ainsi que des périphériques indépendants du cœur CPU, capables de fonctionner de manière autonome même en mode basse consommation. Les autres périphériques incluent un contrôleur d'accès direct à la mémoire à 12 canaux, un système d'événements à 12 canaux, des temporisateurs/compteurs de contrôle, un compteur de temps réel 32 bits, un chien de garde...

Côté communications, le circuit intègre une interface USB 2.0 et des contrôleurs de communication série configurables prenant en charge les bus I²C, SPI et lLIN.

Le microcontrôleur SAMD21RT est associé au kit d'évaluation Curiosity Nano SAM D21 de Microchip et à l’environnement de développement MPLAB X et au débogueur/programmeur MPLAB PICkit 5 de la société.