功能安全要求
功能安全與最大限度地減少系統(tǒng)故障引起的危險有關(guān)。系統(tǒng)故障可能由于硬件/軟件錯誤引起,可能是永久性的,也可能是瞬時性的。下面描述了發(fā)生錯誤時可能出現(xiàn)的反應(yīng):
● 故障-危險:發(fā)生故障時可能造成危險;
● 故障-不一致:發(fā)生故障時提供的結(jié)果可能明顯不一致;
● 故障-停止運(yùn)行:發(fā)生故障時完全停止運(yùn)行;
● 故障-安全:發(fā)生故障時返回或保持安全狀態(tài);
● 故障-可以運(yùn)行:發(fā)生故障時繼續(xù)正常工作;
● 故障-靜音:發(fā)生故障時不打擾任何人;
● 故障-指示:向環(huán)境指示發(fā)生了故障。
在系統(tǒng)中實施功能安全通常意味著將故障映射到能被整個系統(tǒng)或伺機(jī)處理的預(yù)期反應(yīng),從而確保最大限度地減少系統(tǒng)故障引起的危險。
下一節(jié)討論了飛思卡爾片上系統(tǒng)實現(xiàn)的各種功能安全,在發(fā)生系統(tǒng)故障時,執(zhí)行此類映射。
飛思卡爾MCU設(shè)計提供的主要功能安全
現(xiàn)在深入討論針對汽車安全應(yīng)用的飛思卡爾設(shè)備的主要安全特性。
核心鎖步
確保 SoC 中的內(nèi)核能夠安全運(yùn)行是功能安全的主要要求之一,這是因為幾乎所有的操作都以其為中心。在Qorivva微控制器MPC574x中,通過采用一個與主內(nèi)核鎖步運(yùn)行的檢查內(nèi)核來實現(xiàn)安全運(yùn)行。這意味著,檢查內(nèi)核執(zhí)行與主內(nèi)核相同的指令,內(nèi)核的地址和數(shù)據(jù)總線在檢查單元進(jìn)行對比,以檢測運(yùn)行偏差。將檢測到的錯誤報告給錯誤收集和應(yīng)對模塊(見下文)。由于鎖步,從軟件的角度來看,兩個內(nèi)核作為一個單獨(dú)的內(nèi)核運(yùn)行,減少軟件實施。查看下面的圖 1 所示的框圖。
除了內(nèi)核,eDMA、中斷控制器、緩存等其他安全相關(guān)模塊可在系統(tǒng)中進(jìn)行復(fù)制。所有此類復(fù)制必須在芯片上保持物理隔離,這樣,常見故障(CCF) 便不會影響兩個實例的運(yùn)行。