Микроконтроллеры Hercules ARM Cortex-R4 от Texas Instruments

Компания Texas Instruments, Inc. (TI) представила новые комплекты разработки SafeTI для критически важных для безопасности решений, например медицинской техники, промышленных систем и систем управления двигателями. Эти пакеты разработки включают 15 новых микроконтроллеров обеспечения безопасности Hercules RM4x ARM Cortex-R4 и дополнительный источник питания с несколькими шинами — PMIC TPS65381-Q1. Микроконтроллер Hercules RM4x и «микросхема безопасности» PMIC максимально улучшают обнаружение неисправностей, а также минимизируют износ оборудования и накладные расходы на ПО. Микроконтроллеры и решения PMIC входят в пакет разработки SafeTI-61508 и упрощают получение сертификатов IEC 61508 для клиентов, а также ускоряют выход на рынок с критически важными для безопасности продуктами.

Микроконтроллеры обеспечения безопасности Hercules RM4x включают 35 конфигураций, из которых клиенты могут выбрать необходимые варианты исходя из требований конкретной системы. Новые микроконтроллеры обеспечения безопасности с плавающей запятой Hercules RM46x обеспечивают дополнительные настройки памяти и производительности с расширенными возможностями управления двигателями. Они совместимы по выводам с представленными в прошлом году микроконтроллерами безопасности Hercules RM48x. Новые микроконтроллеры Hercules RM42x позволяют получить начальное недорогое решение с компактным корпусом и встроенными интерфейсами управления двигателями в соответствии со стандартами безопасности. Совместимое решение PMIC объединяет несколько источников питания и функций безопасности (например, контроль напряжения) в одном устройстве для сокращения времени разработки и площади платы.
Функции и преимущества:

• Расширенные возможности производительности и памяти, ядра ARM Cortex-R4 с жесткой конфигурацией с рабочей частотой от 100 до 220 МГц и флэш-памятью на 384 кбайт, 1 и 1,25 Мбайт.
• Соответствуют стандартам IEC 61508 SIL-3 для системных разработок.
• Функции безопасности аппаратного обеспечения позволяют проводить эффективную онлайн-диагностику с ядрами жесткой конфигурации, обеспечивают защиту памяти для ЦП и контроллеров шин, а также код исправления ошибок (ECC) для флэш-памяти и ОЗУ с исправлением ошибок в одном разряде. Есть также функция обнаружения ошибок в двух разрядах (SECDED), встроенное самотестирование (BIST) ЦП и ОЗУ для определения потенциальных скрытых неисправностей, интеллектуальный модуль сообщения об ошибках для устранения ошибок безопасности, контроль четности на периферийных ОЗУ, резервные АЦП и таймеры, а также постоянный контроль напряжения и тактовых сигналов.
• Встроенные средства управления двигателями с улучшенной широтно-импульсной модуляцией, интерфейсами сенсорных и импульсных датчиков на кристалле позволяют отказаться от большого количества внешних компонентов при управлении двигателями. Сопроцессор с 32-канальным таймером играет роль расширенного резервного канала управления двигателями и проверяет работоспособность широтно-импульсных модуляторов в схеме управления двигателем.
• Встроенные средства связи Ethernet, CAN и USB обеспечивают работу сети, а также возможности для сбора данных и обновления ПО на месте.

Преимущества первого функционального решения безопасности PMIC — TPS65381-Q1:

• Включает несколько шин электропитания в одном устройстве, включая асинхронный понижающий преобразователь напряжения с переключением режимов со встроенным FET для преобразования входного напряжения аккумулятора до 6 В на выходе предварительного стабилизатора, который обеспечивает питание для остальных стабилизаторов. Два линейных стабилизатора со встроенными FET могут обеспечить питание для локальной сети контроллеров (CAN), а также для входа или выходов микроконтроллера. Один контроллер линейного стабилизатора обеспечивает питание для ядра микроконтроллера.
• Дополнительный встроенный блок питания датчика служит для защиты от короткого замыкания на «землю» и замыкания в аккумуляторе, а также подает питание на датчик вне электронного блока управления (ECU).
• Эффективная архитектура безопасности включает такие функции, как сторожевой таймер с режимом работы «вопрос-ответ», мониторинг сигналов ошибок микроконтроллера и тактовых импульсов на внутренних осцилляторах, самопроверка монитора тактовых импульсов, CRC на энергонезависимой памяти и схема возврата для микроконтроллера. В дополнение к этому BIST позволяет выполнять мониторинг функциональности устройства при включении, а с помощью специальной диагностики микроконтроллер может проверять функции безопасности решения PMIC.

И Hercules RM4x, и TPS65381-Q1 имеют документацию о безопасности, включая руководство по технике безопасности и отчеты анализа безопасности с инструкциями по применению PMIC в критически важных для безопасности системах, а также анализ характера, последствий и диагностики отказов (FMEDA), предоставляющий информацию о частоте отказов для соответствия стандартам безопасности.