21ic訊 日前，德州儀器 (TI) 推出面向醫(yī)療、工業(yè)和能源電機控制等安全關(guān)鍵型應(yīng)用的新型 SafeTI™ 設(shè)計軟件包。這些設(shè)計軟件包包含了 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與緩解能力，同時實現(xiàn)軟件開銷的最小化。微控制器和 PMIC 隨附于 SafeTI-61508 設(shè)計軟件包，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 浮點安全微控制器提供了更多的內(nèi)存與性能配置，具有擴充的電機控制功能，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控制接口的入門系列解決方案，同時還滿足安全性標(biāo)準(zhǔn)。兼容型 PMIC 把多個電源和安全特性(如電壓監(jiān)視)整合在單個器件中，旨在縮減設(shè)計時間和板級空間。
新型 Hercules RM4x 安全微控制器的特性與優(yōu)勢：
· 性能與內(nèi)存選項范圍有所擴展，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)計人員提供更多針對其多功能安全產(chǎn)品的選擇與可擴展性。
· 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);用于具有單位糾錯和雙位糾錯 (SECDED) 能力的閃存及 RAM 的糾錯碼 (ECC);用于檢測潛在延遲故障的 CPU 及 RAM 的內(nèi)置自測試 (BIST) 功能;可根據(jù)安全錯誤采取適當(dāng)措施的智能型錯誤信號傳輸模塊; 外設(shè) RAM 的奇偶校驗;備用的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 和定時器;以及連續(xù)的電壓和時鐘監(jiān)視。
· 集成型電機控制功能，具有片上增強型脈寬調(diào)制、傳感器捕獲和正交編碼器接口，可去除用于電機控制的多個外部組件。32 通道定時器協(xié)處理器充當(dāng)一個性質(zhì)不同的冗余電機控制通道，并檢查電機控制環(huán)路中脈寬調(diào)制器 (PWM) 的完整性。
· 片上以太網(wǎng)、CAN 和 USB 連通性可實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)能力并提供用于數(shù)據(jù)收集和現(xiàn)場軟件升級的多種選項。
安全文檔，包括一本安全手冊和安全分析報告，其詳細(xì)說明了如何將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：
· 在單個器件中內(nèi)置了多個電源軌，包括一個具有內(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。兩個具有內(nèi)部 FET 的線性穩(wěn)壓器可為一個控制器局域網(wǎng) (CAN) 和微控制器輸入/輸出 (I/O) 供電。一個線性穩(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)計時間，同時也節(jié)省了寶貴的電路板空間。
· 一個附加的集成型傳感器電源同時提供了“短路到地”和“短路到電池”的保護(hù)，可為一個位于電子控制單元 (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：問答型看門狗、MCU 錯誤信號監(jiān)視器、內(nèi)部振蕩器的時鐘監(jiān)視、時鐘監(jiān)視器的自我查驗、非易失性存儲器的循環(huán)冗余校驗 (CRC) 及一個用于微控制器的復(fù)位電路。此外，BIST 可監(jiān)視啟動時的器件功能，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)時間。
· 安全文檔包括安全手冊和安全分析報告，其詳細(xì)說明了如何將 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)行與錯誤強制模式的安全性演示 (Safety Demo)。
· Hercules 電機控制套件 - 采用 Hercules RM46x 電機控制套件 (DRV8301-RM46-KIT) 可在短短幾分鐘內(nèi)安全地啟動電機。該套件包括一個 RM46x controlCARD (TMDXRM46CNCD)，此 controlCARD 也可與 TPS65381-Q1 電源、一個 DRV8301 EVM 和一個 Teknic 伺服電機一起單獨供應(yīng)客戶。另外，這款套件還內(nèi)含 TI MotorWare™ 軟件，該軟件包括磁場定向控制 (FOC) 算法(這種算法支持把無傳感器反饋作為一個定位傳感器的備用/安全通道)和工程實例，可充分利用ARM CMSIS DSP 庫以及具有內(nèi)置安全支持能力的 HALCoGen 外設(shè)庫。
· 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開發(fā)工具樹立信心。該套件可為您針對使用 TI ARM 編譯器所進(jìn)行的文檔編制、分析、驗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。上面列舉了多種免費軟件和工具，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、再到實時控制 C2000™ MCU、乃至 Hercules 安全 MCU，TI 可為設(shè)計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)計人員可加速產(chǎn)品的上市進(jìn)程。
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