21ic訊 日前，德州儀器 (TI) 推出面向醫(yī)療、工業(yè)和能源電機(jī)控制等安全關(guān)鍵型應(yīng)用的新型 SafeTI™ 設(shè)計(jì)軟件包。這些設(shè)計(jì)軟件包包含了 15 款新型Hercules RM4x ARM Cortex-R4 安全微控制器和 TI 的配套 TPS65381-Q1 多軌電源 (PMIC)。Hercules RM4x 微控制器和 PMIC“安全芯片組”可最大限度地提升故障檢測(cè)與緩解能力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)軟件開銷的最小化。微控制器和 PMIC 隨附于 SafeTI-61508 設(shè)計(jì)軟件包，可幫助客戶更加輕松地獲得 IEC 61508 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證并加快安全關(guān)鍵型產(chǎn)品的上市進(jìn)程。

這些 Hercules RM4x 安全微控制器的推出進(jìn)一步壯大了 Hercules 微控制器產(chǎn)品線，客戶可從其提供的 35 種配置中進(jìn)行選擇以滿足應(yīng)用的特定要求。新型 Hercules RM46x 浮點(diǎn)安全微控制器提供了更多的內(nèi)存與性能配置，具有擴(kuò)充的電機(jī)控制功能，而且與去年推出的 Hercules RM48x 安全微控制器引腳相兼容。新型 Hercules RM42x 安全微控制器提供了一種封裝更小、成本更低且具有集成型電機(jī)控制接口的入門系列解決方案，同時(shí)還滿足安全性標(biāo)準(zhǔn)。兼容型 PMIC 把多個(gè)電源和安全特性(如電壓監(jiān)視)整合在單個(gè)器件中，旨在縮減設(shè)計(jì)時(shí)間和板級(jí)空間。

新型 Hercules RM4x 安全微控制器的特性與優(yōu)勢(shì)：

· 性能與內(nèi)存選項(xiàng)范圍有所擴(kuò)展，從 100 MHz 至 220 MHz 鎖步 ARM Cortex-R4 內(nèi)核和 384KB、1MB 以及 1.25MB 閃存，可為設(shè)計(jì)人員提供更多針對(duì)其多功能安全產(chǎn)品的選擇與可擴(kuò)展性。

· 通過利用這些安全微控制器使組件符合業(yè)界安全性標(biāo)準(zhǔn)，從而可在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中更容易地達(dá)到 IEC 61508 SIL-3 標(biāo)準(zhǔn)。

· 硬件安全特性提供了高水平的在線診斷，其借助了鎖步內(nèi)核;用于 CPU 和總線主控器的內(nèi)存保護(hù);用于具有單位糾錯(cuò)和雙位糾錯(cuò) (SECDED) 能力的閃存及 RAM 的糾錯(cuò)碼 (ECC);用于檢測(cè)潛在延遲故障的 CPU 及 RAM 的內(nèi)置自測(cè)試 (BIST) 功能;可根據(jù)安全錯(cuò)誤采取適當(dāng)措施的智能型錯(cuò)誤信號(hào)傳輸模塊; 外設(shè) RAM 的奇偶校驗(yàn);備用的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 和定時(shí)器;以及連續(xù)的電壓和時(shí)鐘監(jiān)視。

· 集成型電機(jī)控制功能，具有片上增強(qiáng)型脈寬調(diào)制、傳感器捕獲和正交編碼器接口，可去除用于電機(jī)控制的多個(gè)外部組件。32 通道定時(shí)器協(xié)處理器充當(dāng)一個(gè)性質(zhì)不同的冗余電機(jī)控制通道，并檢查電機(jī)控制環(huán)路中脈寬調(diào)制器 (PWM) 的完整性。

· 片上以太網(wǎng)、CAN 和 USB 連通性可實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)能力并提供用于數(shù)據(jù)收集和現(xiàn)場(chǎng)軟件升級(jí)的多種選項(xiàng)。

安全文檔，包括一本安全手冊(cè)和安全分析報(bào)告，其詳細(xì)說(shuō)明了如何將Hercules 微控制器引入安全關(guān)鍵型應(yīng)用，以及可提供滿足安全性標(biāo)準(zhǔn)所需之失效率信息的失效模式、影響和診斷分析 (FMEDA)。

TI 首款功能安全 PMIC TPS65381-Q1 的特性與優(yōu)勢(shì)：

· 在單個(gè)器件中內(nèi)置了多個(gè)電源軌，包括一個(gè)具有內(nèi)部 FET 的異步降壓開關(guān)模式的電源轉(zhuǎn)換器，其負(fù)責(zé)把輸入的電池電壓轉(zhuǎn)換為 6V 的前置穩(wěn)壓器輸出，該輸出用于為其他穩(wěn)壓器供電。兩個(gè)具有內(nèi)部 FET 的線性穩(wěn)壓器可為一個(gè)控制器局域網(wǎng) (CAN) 和微控制器輸入/輸出 (I/O) 供電。一個(gè)線性穩(wěn)壓器控制器負(fù)責(zé)給微控制器內(nèi)核供電。這種高度集成化既縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，同時(shí)也節(jié)省了寶貴的電路板空間。

· 一個(gè)附加的集成型傳感器電源同時(shí)提供了“短路到地”和“短路到電池”的保護(hù)，可為一個(gè)位于電子控制單元 (ECU) 外部的傳感器供電。

· 功能安全架構(gòu)集成了諸多特性，例如：?jiǎn)柎鹦涂撮T狗、MCU 錯(cuò)誤信號(hào)監(jiān)視器、內(nèi)部振蕩器的時(shí)鐘監(jiān)視、時(shí)鐘監(jiān)視器的自我查驗(yàn)、非易失性存儲(chǔ)器的循環(huán)冗余校驗(yàn) (CRC) 及一個(gè)用于微控制器的復(fù)位電路。此外，BIST 可監(jiān)視啟動(dòng)時(shí)的器件功能，而一種專用的診斷狀態(tài)則允許微控制器檢查 PMIC 的安全功能。這些嵌入式安全特性免除了增設(shè)一個(gè)額外監(jiān)視微控制器的需要，并縮減了成本、電路板空間和軟件開發(fā)時(shí)間。

· 安全文檔包括安全手冊(cè)和安全分析報(bào)告，其詳細(xì)說(shuō)明了如何將 PMIC 引入安全關(guān)鍵型應(yīng)用，以及可提供滿足安全性標(biāo)準(zhǔn)所需之失效率信息的失效模式、影響和診斷分析 (FMEDA)。

用于簡(jiǎn)化安全關(guān)鍵型開發(fā)的工具、軟件和支持

· Hercules 開發(fā)套件 - 如需迅速啟動(dòng)開發(fā)工作，開發(fā)人員可使用低成本的 U盤開發(fā)套件 (TMDXRM48USB) 或者全功能開發(fā)套件 (TMDXRM42HDK 或 TMDXRM46HDK)，這些套件包括一塊開發(fā)板、TI Code Composer Studio™ 集成型開發(fā)環(huán)境 (IDE)、HALCoGen 外設(shè)配置工具和一段用于突顯BIST 執(zhí)行與錯(cuò)誤強(qiáng)制模式的安全性演示 (Safety Demo)。

· Hercules 電機(jī)控制套件 - 采用 Hercules RM46x 電機(jī)控制套件 (DRV8301-RM46-KIT) 可在短短幾分鐘內(nèi)安全地啟動(dòng)電機(jī)。該套件包括一個(gè) RM46x controlCARD (TMDXRM46CNCD)，此 controlCARD 也可與 TPS65381-Q1 電源、一個(gè) DRV8301 EVM 和一個(gè) Teknic 伺服電機(jī)一起單獨(dú)供應(yīng)客戶。另外，這款套件還內(nèi)含 TI MotorWare™ 軟件，該軟件包括磁場(chǎng)定向控制 (FOC) 算法(這種算法支持把無(wú)傳感器反饋?zhàn)鳛橐粋€(gè)定位傳感器的備用/安全通道)和工程實(shí)例，可充分利用ARM CMSIS DSP 庫(kù)以及具有內(nèi)置安全支持能力的 HALCoGen 外設(shè)庫(kù)。

· SafeTI ARM 編譯器審核套件 - 采用 TI 新型編譯器審核套件可使您對(duì)開發(fā)工具樹立信心。該套件可為您針對(duì)使用 TI ARM 編譯器所進(jìn)行的文檔編制、分析、驗(yàn)證及審核工作提供幫助，以滿足 ISO 26262 和 IEC 61508 標(biāo)準(zhǔn)的要求。先期選用者版本將于 2012 年 10 月面市，而全功能版本將隨后于 2013 年第一季度推出。

供貨情況

采用 HTSSOP-32 (DAP) PowerPad 封裝的 TPS65381-Q1 將于 2012 年 12 月供貨。Hercules RM4x 微控制器很快就能訂購(gòu)。上面列舉了多種免費(fèi)軟件和工具，現(xiàn)在即可供貨。

TI 廣泛系列的微控制器 (MCU) 與軟件

從通用型超低功耗 MSP MCU 到 Stellaris® Cortex™-M MCU、再到實(shí)時(shí)控制 C2000™ MCU、乃至 Hercules 安全 MCU，TI 可為設(shè)計(jì)人員提供最全面的微控制器解決方案。通過充分利用 TI 完整的軟硬件工具、廣泛的第三方產(chǎn)品以及技術(shù)支持，設(shè)計(jì)人員可加速產(chǎn)品的上市進(jìn)程。