Implicat en una varietat d'equips de disseny d'equips de consum que s'enfronten al repte de complir els estàndards de seguretat pertinents, incloses les normes europees IEC 60730. La majoria de les empreses volen dissenyar productes per al mercat global, de manera que l'equip de disseny sol ser responsable de complir els estàndards mundials més estrictes per a tots els dissenys d'equips. Per descomptat, podeu utilitzar qualsevol microcontrolador (MCU) i els productes compatibles amb el desenvolupament de CI de suport corresponents. Tanmateix, un nombre creixent de MCU inclou funcions específiques de maquinari sense necessitat de components externs per aconseguir el compliment. Vegem si necessiteu el compliment de seguretat, així com alguns dissenyats per obrir el camí per al compliment de la MCU.
Concretament, els estàndards IEC 60730-1 solucionen l'ús de sistemes de control basats en MCU basats en l'apèndix H d'aquesta especificació. La majoria dels aparells elèctrics de consum, com ara rentadores, neveres i productes similars, pertanyen a la classe B. L'objectiu d'aquesta norma és garantir que la fallada del sistema no provoqui un funcionament insegur del dispositiu. Per exemple, la fallada del sistema no hauria de provocar una temperatura insegura, que podria danyar l'operador o provocar un incendi.
Tingueu en compte també que el concepte darrere de l'IEC 60730 i la tecnologia que es discutirà aquí es pot aplicar fora de les aplicacions de dispositius de consum. De fet, molts tipus de sistemes encastats (no necessàriament subjectes a la gestió d'estàndards normatius) han de protegir-se de la fallada del sistema.
Normalment, en sistemes basats en MCU, el compliment IEC-60730 depèn del codi de l'aplicació afegit al microprogramari. Tanmateix, per tal de garantir el centre de les funcions de maquinari MCU es poden simplificar eliminant el desenvolupament de microprogramari de components externs, millorar el rendiment i reduir costos.
Mètodes de compliment Hi ha tres maneres principals de dissenyar sistemes basats en MCU d'acord amb els estàndards IEC 60730. L'arquitectura més complexa que utilitza l'anomenada MCU de doble canal, dual en paral·lel i un circuit de control, i amb una funció de comparació, garanteix que els dos canals produeixin els mateixos resultats. Tanmateix, aquest mètode es considera generalment massa car per al mercat de consum. Aleshores, vam optar per limitar el cost dels dos mètodes d'un sol canal. Podeu provar el sistema en el moment de la fabricació del producte per tal d'evitar que no s'aconsegueixi el compliment. En el passat, se sol triar el mètode de prova de fabricació, és l'alternativa més senzilla i de menor cost. Avui dia, un nombre creixent de fabricants de productes opten per afegir una funció d'autoprova regular per assegurar-se que el producte no falla al camp, aquest és l'enfocament en el qual ens centrarem aquí.
L'autenticació de seguretat real es realitza a l'aparell terminal, però els errors potencials de l'apèndix H s'apliquen a l'MCU. De fet, els accessoris inclouen una llista detallada d'elements interns de la MCU i la fallada associada s'ha de provar en una autoprova regular i la facilitat d'alguna manera. Per exemple, el registre d'autoprova s'ha de detectar a la targeta o al valor del comptador de programa (PC) de l'error, detecció d'errors de memòria d'un sol bit i detecta una interrupció incorrecta, inclosa la interrupció no es produeix, la interrupció es produeix amb massa freqüència. . Elements addicionals per resoldre la fallada de comunicació i corregir el funcionament del rellotge de cronometratge, la seqüència d'operacions.
Exemples de rentadora Ara mirem l'MCU (en particular, el controlador de senyal digital (DSC) és compatible amb el DSP MCU) Alguns exemples de com simplificar el compliment. La figura 1 mostra un diagrama de blocs d'un disseny basat en la rentadora DSC de Texas Instruments (TI). Aquest diagrama s'aplica a la sèrie DSC de punt fix TMS320C24x, la sèrie DSC designada TMS320F282x i la sèrie TMS320F2802x / 2806x Piccolo de DSC de coma fix i flotant. Tots es basen en els nuclis DSC 32 TI C2000, que es poden processar en un únic disseny de processador DSP (principalment control de motor) i tasques de control del sistema. Pot ser, però en qualsevol cas, els elements DSC IEC-60730 C2000 es capturen en un MCU independent en combinació amb el controlador del sistema al DSC.
Figura 1: la sèrie DSC TI C2000 aconsegueix un rellotge independent i altres funcions, per simplificar el disseny del sistema s'ajusta a l'estàndard IEC-60730.
TI DSC proporciona diversos elements per donar suport al compliment. Per exemple, l'oscil·lador de xip IC consta d'un doble. Conduir una MCU i sistemes operatius principals. La segona vegada es pot utilitzar com a grup de control realitzat periòdicament independentment de l'autotest implementat. L'IC inclou a més un circuit de monitor que controla la tensió d'alimentació, que pot provocar un mal funcionament descrit a la norma. A més, DSC també inclou un registre de protecció contra escriptura.
Per descomptat, moltes aplicacions no requereixen capacitats de processament de dispositius de 32 bits proporcionades per DSC. Afortunadament, els venedors de MCU ofereixen la funció estàndard IEC-60730 a les famílies tradicionals de MCU de 8 i 16 bits.
Interrupció en temps real de Freescale Per exemple, Freescale admet aquestes funcions al seu MCU MC9S08AWx, l'MCU forma part d'una àmplia gamma de la família MC9S08 de 8 bits. 9S08AW MCU conté una funció d'interrupció en temps real (RTI), podeu aconseguir moltes funcions d'autoprova. La figura 2 mostra la funció RTI. A la part superior de la figura, i el registre de control d'estat d'interrupció en temps real (el SRTISC) consta de 3 - Selecció de retard d'interrupció en temps real (RTIS) - Establiu l'interval d'interrupció periòdica de la CPU. L'espaiat pot variar entre 8 ms i 1.04 segons. Interrupció integrada de l'oscil·lador RC d'1 KHz, independent del rellotge de la CPU.
Figura 2: Utilitzeu Freescale anomenada funció d'interrupció en temps real (RTI) quan s'inicia un programa de servei d'interrupció, un sistema per comprovar si hi ha una fallada definida per IEC-60730.
La funció d'autoprova s'implementa a la rutina de servei d'interrupció (ISR) generada per RTI. Per exemple, ISR pot comprovar el valor de l'ordinador durant cada iteració. Si el PC es manté sense canvis en tres iteracions successives, l'ISR pot assumir la targeta MCU i prendre precaucions en el cicle del programari.
RTI també permet que ISR controli la freqüència del rellotge. ISR només utilitzeu un temps d'integració per prendre un segell de temps a cada servei d'interrupció i verificar que cada lectura successiva sigui vàlida. A més, implementat al xip amb un generador de rellotge intern de funcionalitat integrada, la prova pot ser lenta o ràpida, o la pèrdua del rellotge del rellotge de la CPU. L'ISR ha activat el bloqueig RTI i pot controlar els registres de la funció de detecció de pèrdua de rellotge.
Freescale admet diverses funcions orientades a la seguretat, inclòs el mètode per comprovar la precisió de la memòria. A més, la companyia també admet la sèrie DSC MC16Fx de 56 bits amb funcions centrades en IEC-60730.
A l'arquitectura MCU IEC 60730 Al mateix temps, Renesas MCU en el camp pot tenir la més àmplia de diferents arquitectures, principalment perquè l'empresa ven és una antiga MCU tradicional de Hitachi, Mitsubishi i NEC. Negoci de microelectrònica. Tanmateix, l'empresa té unes característiques de compliment de seguretat molt coherents a tota la cartera de productes.
El temporitzador de vigilància (WDT) és un component clau en la majoria dels casos l'ús de les normes de seguretat es compleixen. Renesas madures 8 i 16 R8C, M16C, 8 i 16 bits de la família H32 de 8 bits i SuperH MCU aconseguits independentment de la font de rellotge de la CPU WDT.
Renesas continua mantenint un suport WDT sòlid per a la nova sèrie RX de la família MCU RL16 de 32 i 78 bits. A més, la companyia amb el temps ha afegit altres funcions en maquinari. Per exemple, la introducció del bloc de càlcul M16C CRC (Comprovació de redundancia cíclica), que és independent de l'operació de la CPU. El CRC es pot utilitzar per detectar errors de comunicació i memòria.
Les sèries RL78 i RX també admeten el CRC i afegeixen altres funcions. Per exemple, el RL78 inclou la detecció de paritat RAM, la funció de control d'accés a la memòria estableix la freqüència del rellotge i les funcions de monitorització. RX inclou una sèrie similar de funció d'autodiagnòstic i la funció del convertidor de dades.
Disseny de seguretat Si els vostres propers requisits de disseny per garantir un mètode de condició d'error de sortida segura, assegureu-vos de considerar com els proveïdors de MCU compleixen l'estàndard IEC-60730. De fet, tots els venedors de MCU han adoptat la política IEC-60730, seleccionar la MCU amb una funció de compliment de seguretat de maquinari pot reduir la factura de materials del sistema, donant lloc a avantatges de cost, potència i rendiment. A més, els venedors de MCU solen proporcionar codi de mostra per complir els requisits de la norma IEC-60730, el codi accelerarà molt el vostre producte final dissenyat per suportar amb seguretat el codi d'error o el maquinari del sistema.
El nostre altre producte:
