Osaleb mitmesuguste tarbijaseadmete projekteerimismeeskonnaga, kes seisis silmitsi väljakutsega täita asjakohaseid ohutusstandardeid, sealhulgas Euroopa IEC 60730 norme. Enamik ettevõtteid soovib disainida tooteid globaalsele turule, seega vastutab disainimeeskond tavaliselt kõige rangemate ülemaailmsete standardite järgimise eest kogu seadmete projekteerimisel. Loomulikult saate kasutada mis tahes mikrokontrollerit (MCU) ja vastavaid tugi-IC arendusega ühilduvaid tooteid. Üha suurem arv MCU-sid sisaldab aga riistvaraspetsiifilisi funktsioone, ilma et oleks vaja nõuetele vastavuse saavutamiseks väliseid komponente. Vaatame, kas vajate turvanõuetele vastavust, aga ka mõnda, mis on loodud MCU vastavuse saavutamiseks.
Täpsemalt lahendavad IEC 60730-1 standardid MCU-põhiste juhtimissüsteemide kasutamise, mis põhinevad käesoleva spetsifikatsiooni lisas H. Enamik tarbijatele mõeldud elektriseadmeid, nagu pesumasinad, külmikud ja sarnased tooted, kuuluvad B-klassi. Selle standardi eesmärk on tagada, et süsteemi rike ei põhjustaks seadme ebaturvalist tööd. Näiteks ei tohiks süsteemi rike põhjustada ebaturvalist temperatuuri, mis võib kahjustada kasutajat või põhjustada tulekahju.
Pange tähele ka seda, et siin käsitletavat IEC 60730 kontseptsiooni ja tehnoloogiat saab rakendada väljaspool tarbijaseadmete rakendusi. Tegelikult peavad mitut tüüpi manussüsteemid (mis ei kuulu tingimata regulatiivsete standardite haldamisele) kaitsma süsteemi rikke eest.
Tavaliselt sõltub MCU-põhistes süsteemides IEC-60730 vastavus teie püsivarale lisatud rakenduse koodist. Kuid selleks, et kindlustada keskus MCU riistvara funktsioone saab lihtsustada, välistades väliste komponentide püsivara arendamine, parandada jõudlust ja vähendada kulusid.
Vastavusmeetodid MCU-põhiste süsteemide projekteerimiseks vastavalt IEC 60730 standarditele on kolm peamist viisi. Kõige keerulisem arhitektuur, mis kasutab niinimetatud kahe kanaliga, paralleelselt kahte MCU-d ja juhtahelat ning millel on võrdlusfunktsioon, tagab, et kaks kanalit annavad samad tulemused. Üldiselt peetakse seda meetodit aga tarbijaturu jaoks liiga kalliks. Seejärel otsustasime piirata kahe ühe kanaliga meetodi maksumust. Saate süsteemi testida toote valmistamise ajal, et vältida nõuetele mittevastavust. Varem valiti tavaliselt tootmiskatse meetod, see on kõige lihtsam ja odavaim alternatiiv. Tänapäeval valib üha suurem hulk tootetootjaid regulaarse enesetesti funktsiooni lisamise, et toode ei veaks põllul läbi. See on lähenemine, millele siinkohal keskendume.
Tegelik turbeautentimine tehakse terminaliseadmes, kuid võimalikud tõrked lisas H kehtivad MCU-le. Tegelikult sisaldavad tarvikud üksikasjalikku loendit MCU sisemistest elementidest ja sellega seotud rikkeid tuleb testida tavalise enesetestiga ja lihtsust mingil moel. Näiteks peab enesetesti register olema tuvastatud kaardi või programmiloenduri (PC) väärtuses tõrke, ühebitise mälu vea tuvastamise ja tuvastab katkestuse ebaõige toimimise - sh katkestust ei esine, katkestus esineb liiga sageli . Täiendavad elemendid sidetõrke lahendamiseks ja ajastuskella töö õigeks toimimiseks, toimingute jada.
Pesumasina näited Vaatame nüüd MCU-d (eelkõige DSP MCU toetab seda, mida tavaliselt nimetatakse digitaalsignaali kontrolleriks (DSC)). Mõned näited vastavuse lihtsustamise kohta. Joonisel 1 on kujutatud Texas Instrumentsi (TI) DSC pesumasina konstruktsiooni plokkskeem. See diagramm kehtib fikseeritud punktiga DSC TMS320C24x seeria, TMS320F282x tähistatud seeria DSC ja TMS320F2802x / 2806x Piccolo seeria fikseeritud ja ujukoma DSC kohta. Kõik toetuvad DSC 32 TI C2000 tuumadele, mida saab töödelda ühe DSP protsessori disainiga (peamiselt mootori juhtimine) ja süsteemi juhtimisülesannetega. See võib olla, kuid igal juhul salvestatakse IEC-60730 C2000 DSC elemendid eraldi MCU-sse koos DSC-s oleva süsteemikontrolleriga.
Joonis 1: DSC TI C2000 seeria saavutab sõltumatu kella ja muud funktsioonid, et lihtsustada süsteemi ülesehitust, mis vastab standardile IEC-60730.
TI DSC pakub vastavuse toetamiseks mitmeid elemente. Näiteks IC-kiibi ostsillaator sisaldab topelt. Peamise MCU ja operatsioonisüsteemide juhtimine. Teist korda võib kasutada kontrollrühmana, mida teostatakse perioodiliselt sõltumatult rakendatud enesetestist. IC sisaldab lisaks monitoriahelat, mis jälgib toitepinget, mis võib põhjustada standardis kirjeldatud talitlushäireid. Lisaks sisaldab DSC ka kirjutuskaitseregistrit.
Muidugi ei vaja paljud rakendused DSC pakutavat 32-bitise seadme töötlemise võimalusi. Õnneks pakuvad MCU müüjad traditsiooniliste 60730- ja 8-bitiste MCU perekondade jaoks kooskõlas IEC-16 standardiga.
Freescale reaalajas katkestus Näiteks Freescale toetab neid funktsioone nende MC9S08AWx MCU-s, MCU on osa laiast valikust MC9S08 8-bitisest perekonnast. 9S08AW MCU sisaldab reaalajas katkestamise (RTI) funktsiooni, millega saate saavutada palju enesekontrollifunktsioone. Joonis 2 kujutab RTI funktsiooni. Joonise ülaosas ja reaalajas katkestuse oleku kontrolli register (SRTISC) sisaldab 3 - Katkestuse reaalajas viivituse valik (RTIS) - CPU perioodiliste katkestuste intervalli määramine. Vahemaa võib varieeruda vahemikus 8 ms kuni 1.04 sekundit. Integreeritud katkestus 1 KHz RC ostsillaatorilt, sõltumatu CPU kellast.
Joonis 2: Kasutage katkestusteenuse programmi käivitamisel Freescale'i, mida nimetatakse reaalajas katkestusfunktsiooniks (RTI), mis kontrollib, kas esineb IEC-60730 määratletud rike.
Enesetesti funktsioon on rakendatud RTI genereeritud katkestusteenuse rutiinis (ISR). Näiteks saab ISR iga iteratsiooni ajal kontrollida arvuti väärtust. Kui arvuti jääb kolmel järjestikusel iteratsioonil muutumatuks, võib ISR eeldada MCU-kaarti ja võtta tarkvaratsüklis ettevaatusabinõusid.
RTI võimaldab ka ISR-i kella sagedust jälgida. ISR kasutab lihtsalt integreerimisaega, et võtta igale katkestusteenusele ajatempel ja kontrollida, kas kõik järjestikused näidud on kehtivad. Lisaks rakendatakse kiibil koos sisseehitatud funktsionaalsusega sisemise kella generaatoriga, test võib olla aeglane või kiire või kella CPU kella kadumine. ISR aktiveeritud RTI lukk ja saab jälgida kella kadumise tuvastamise funktsiooni registreid.
Freescale toetab mitmeid erinevaid turvalisusele orienteeritud funktsioone, sealhulgas meetodit mälu täpsuse kontrollimiseks. Lisaks toetab ettevõte ka 16-bitist DSC MC56Fx seeriat koos IEC-60730-kesksete funktsioonidega.
Kogu MCU arhitektuur IEC 60730 Samal ajal võib Renesase MCU valdkonnas olla kõige ulatuslikum erinevatest arhitektuuridest, peamiselt seetõttu, et ettevõte müüb endist Hitachi, Mitsubishi ja NEC traditsioonilist MCU-d. Mikroelektroonika äri. Siiski on ettevõttel kogu tooteportfellis väga järjepidevad turbenõuete järgimise funktsioonid.
Valvekoera taimer (WDT) on enamikul juhtudel ohutusstandardite kasutamise põhikomponent. Renesas on küpsenud 8- ja 16-bitise R8C, M16C, 8- ja 16-bitise 32-bitise H8-perekonna ja SuperH MCU-ga, mis on saavutatud sõltumatult protsessori kella allikast WDT.
Renesas jätkab tugeva WDT-toe säilitamist uuemate 16-bitiste ja 32-bitiste RL78 MCU perekonna RX-seeriate jaoks. Lisaks on ettevõte aja jooksul lisanud muid riistvara funktsioone. Näiteks M16C CRC (Cyclic Redundancy Check) arvutusploki kasutuselevõtt, mis on CPU tööst sõltumatu. CRC-d saab kasutada sidevigade ja mälu tuvastamiseks.
RL78 ja RX seeriad toetavad ka CRC-d ja lisavad muid funktsioone. Näiteks RL78, sealhulgas RAM-i paarsuse tuvastamine, mälu juurdepääsu kontrolli funktsioon määrab kella sageduse ja jälgimisfunktsioonid. RX sisaldab sarnast enesediagnostika funktsiooni ja andmemuunduri funktsiooni.
Turvadisain Kui teie järgmine projekteerimisnõuded, et tagada ohutu väljumisvea tingimuse meetod, kaaluge kindlasti, kuidas MCU tarnijad järgivad IEC-60730 standardit. Tegelikult on kõik MCU müüjad võtnud vastu IEC-60730 poliitika. Riistvara turvalisuse järgimise funktsiooniga MCU valimine võib vähendada süsteemi materjalide arve, mille tulemuseks on kulude, võimsuse ja jõudluse eelised. Lisaks pakuvad MCU müüjad tavaliselt IEC-60730 nõuete täitmiseks näidiskoodi. See kood kiirendab oluliselt teie lõpptoodet, mis on loodud veakoodi või süsteemi riistvara ohutuks talumiseks.
Meie teise tootega:
