相信去年發(fā)生的動車相撞事故至今仍然會讓您心有余悸，而日本的核泄露事故則更是讓人惶恐不安，在汽車、交通運輸、工業(yè)、能源和醫(yī)療領域發(fā)生的安全事故，小則造成損失財產(chǎn)，大則危及生命，因此，安全在任何產(chǎn)業(yè)的任何環(huán)節(jié)都是重如泰山的，而IC可以說是保證安全性的基礎之一。去年9月，TI推出了基于ARM Cortex-R4的安全微控制器平臺Hercules，在一年的時間里，已經(jīng)被超過100家新的客戶采用，可見安全性已經(jīng)逐漸被融入到系統(tǒng)設計中。近日，TI推出了SafeTI設計套件，TI MCU安全和交通事業(yè)部全球業(yè)務總監(jiān)Jerold Givens、TI SafeTI產(chǎn)品經(jīng)理John Donaghey以及TI汽車電子業(yè)務拓展經(jīng)理姜輝針對SafeTI的特殊使命進行了詳細闡述。
圖1 TI MCU安全和交通事業(yè)部全球業(yè)務總監(jiān)Jerold Givens（左）、TI SafeTI產(chǎn)品經(jīng)理John Donaghey （右）
為什么SafeTI會為安全領域帶來幫助呢？它不僅僅是一個簡單的開發(fā)套件，而是包含了多款安全微控制器、針對安全性的模擬器件、多種開發(fā)工具以及安全文檔的軟硬件結(jié)合體。SafeTI分為4個大的方向，針對不同應用、不同安全等級和安全規(guī)范有不一樣的安全設計套件，針對工業(yè)、醫(yī)療、鐵路等應用有SafeTI-61508，其遵循IEC61508規(guī)范；針對汽車和交通運輸安全有SafeTI-26262，其依據(jù)ISO26262規(guī)范；針對白色家電應用則有SafeTI-60730；還有專門針對質(zhì)量管理的SafeTI-QM。
John說到：“我們一直強調(diào)功能性安全，首先，要依據(jù)安全規(guī)范去開發(fā)支持功能性安全的半導體器件（包括MCU和模擬器件），每個行業(yè)都有各自的安全規(guī)范，例如，工業(yè)領域中的IEC61508安全標準，去年年底發(fā)布的針對汽車安全的新規(guī)范ISO26262，它是從IEC61508移植過來的。其次，采用高質(zhì)量的制造工藝，TI完全遵循AEC-Q100（汽車級）以及TS16949等行業(yè)制造工藝規(guī)范。第三，TI提供的安全文檔、工具和軟件可幫助客戶減少開發(fā)和認證時間。第四，針對功能性安全，TI有配套的嵌入式處理與模擬器件協(xié)同工作。此外，TI遵循ISO 26262、IEC 61508 和IEC 60730 標準的安全開發(fā)流程都是通過第三方獨立審核的。”
John和Jerold都一再強調(diào)了TI安全文檔的優(yōu)勢：“客戶在做評估以及拿證書的過程中，需要計算系統(tǒng)的失效率和診斷覆蓋率，如果沒有全套的安全性文檔，需要花很多時間去計算這些數(shù)值或拿這些值做認證。TI為客戶的每個開發(fā)階段都提供十分完整的安全文檔，其中，安全分析報告會提供器件級的所有詳細數(shù)值，包括失效模型分析和診斷報告，這些數(shù)據(jù)對很多開發(fā)者來說是非常有幫助的。TI還提供一些安全性的事例報告，描述TI的產(chǎn)品如何在系統(tǒng)中與安全性規(guī)范保持一致性。我們一些客戶在做安全性領域的時候最需要的就是安全性文檔，TI提供的文檔不只是一頁紙的證書而已，很多數(shù)據(jù)和文檔是TI花了一年以上的時間通過做各種測試和分析得來的。”
此次，TI面向工業(yè)、能源和醫(yī)療電機控制推出了15 款新型Hercules RM4x 安全MCU，Jerold表示：“這次主要擴展了電機控制功能，如增強型PWM、捕獲和正交編碼器接口，可以實現(xiàn)不中斷CPU，直接通過特殊外設對電機做控制處理。此外，還增加了靈活的32 通道定時器協(xié)處理器。”
針對電機控制的套件SafeTI-61508有3個關鍵器件（如圖2所示）。DRV8301門驅(qū)動器自帶診斷和保護，有VDS電壓監(jiān)控、相位比較、片上自檢、過溫關斷保護以及橋驅(qū)使能。TPS65381多路輸出電源管理芯片能和MCU作雙向通信，以保護整個系統(tǒng)處于正常使用狀態(tài)。TPS6538不是一顆普通的電源，它還具有自檢、問答型看門狗、電壓及溫度監(jiān)視等多項安全診斷和保護功能。Hercules MCU的ePWM產(chǎn)生PWM輸出到DRV8301做電機驅(qū)動；先進的高端定時器可以捕獲PWM的輸入和輸出；eQEP和eCAP可以作傳感器信號的捕獲，和PWM高端定時器作反饋和冗余。電機控制套件還內(nèi)含TI MotorWare軟件，該軟件包括磁場定向控制(FOC) 算法和工程實例，可充分利用ARM CMSIS DSP 庫以及HALCoGen 外設庫。”
SafeTI憑借著多方面的特性為多種應用提供最高安全保證，隨著它的逐漸普及，相信將為安全社會撐起一片天。
圖2 電機控制套件SafeTI-61508關鍵器件