Sodeluje v različnih oblikovalskih skupinah potrošniške opreme, ki se soočajo z izzivom izpolnjevanja ustreznih varnostnih standardov, vključno z evropskimi normami IEC 60730. Večina podjetij želi oblikovati izdelke za globalni trg, zato je oblikovalska ekipa običajno odgovorna za izpolnjevanje najstrožjih svetovnih standardov za načrtovanje vse opreme. Seveda lahko uporabite kateri koli mikrokrmilnik (MCU) in ustrezne izdelke, ki so združljivi z razvojno IC. Vendar pa vse več MCU vključuje funkcije, specifične za strojno opremo, brez potrebe po zunanjih komponentah za doseganje skladnosti. Poglejmo, ali potrebujete varnostno skladnost, pa tudi nekatere, ki so zasnovane tako, da utirajo pot za skladnost MCU.
Natančneje, standardi IEC 60730-1 rešujejo uporabo krmilnih sistemov, ki temeljijo na MCU, ki temeljijo na Dodatku H te specifikacije. Večina potrošniških električnih naprav, kot so pralni stroji, hladilniki in podobni izdelki, spada v razred B. Namen tega standarda je zagotoviti, da okvara sistema ne bo povzročila nevarnega delovanja naprave. Na primer, okvara sistema ne sme povzročiti nevarne temperature, ki lahko škoduje upravljavcu ali povzroči požar.
Upoštevajte tudi, da se koncept, ki stoji za standardom IEC 60730, in tehnologija, o kateri bomo tukaj razpravljali, lahko uporabljata zunaj aplikacij potrošniških naprav. Pravzaprav se morajo številne vrste vgrajenih sistemov (ki niso nujno predmet upravljanja regulativnih standardov) zavarovati pred sistemskimi napakami.
Običajno v sistemih, ki temeljijo na MCU, je skladnost z IEC-60730 odvisna od kode aplikacije, dodane v vdelano programsko opremo. Vendar pa je za zagotovitev središča MCU funkcije strojne opreme mogoče poenostaviti z odpravo razvoja vdelane programske opreme zunanjih komponent, izboljšati zmogljivost in zmanjšati stroške.
Metode skladnosti Obstajajo trije glavni načini za načrtovanje sistemov, ki temeljijo na MCU, v skladu s standardi IEC 60730. Najbolj zapletena arhitektura, ki uporablja tako imenovani dvokanalni, dvojni MCU vzporedno in krmilno vezje ter ima primerjalno funkcijo, zagotavlja, da oba kanala dajeta enake rezultate. Vendar se ta metoda na splošno šteje za predrago za potrošniški trg. Nato smo se odločili omejiti stroške dveh enokanalnih metod. Sistem lahko preizkusite v času izdelave izdelka, da preprečite neuspeh pri doseganju skladnosti. V preteklosti je bila običajno izbrana proizvodna testna metoda, ki je najenostavnejša in najcenejša alternativa. Danes se vse več proizvajalcev izdelkov odloča za dodajanje redne funkcije samotestiranja, da zagotovi, da izdelek ne pokvari na terenu, to je pristop, na katerega se bomo osredotočili tukaj.
Dejansko varnostno preverjanje pristnosti se izvede na terminalski napravi, vendar se morebitne napake v Dodatku H nanašajo na MCU. Pravzaprav dodatki vključujejo podroben seznam notranjih elementov MCU in s tem povezano okvaro je treba preizkusiti na rednem samopreizkusu in na nek način enostavnost. Na primer, register samotestiranja mora biti zaznan v kartici ali vrednost programskega števca (PC) za napako, zaznavanje napake enobitnega pomnilnika in zazna nepravilno delovanje prekinitve - vključno s prekinitev ne pride, prekinitev se pojavi prepogosto . Dodatni elementi za reševanje napake v komunikaciji in pravilno delovanje časovne ure, zaporedje delovanja.
Primeri pralnega stroja Zdaj pa poglejmo MCU (zlasti, ki ga običajno imenujemo digitalni krmilnik signalov (DSC), podpira DSP MCU) Nekaj primerov, kako poenostaviti skladnost. Slika 1 prikazuje blokovni diagram zasnove, ki temelji na pralnem stroju Texas Instruments (TI) DSC. Ta diagram velja za serije DSC s fiksno točko TMS320C24x, TMS320F282x za serije DSC in TMS320F2802x / 2806x Piccolo serije DSC s fiksno in plavajočo vejico. Vsi se zanašajo na jedra DSC 32 TI C2000, ki jih je mogoče obdelati v eni zasnovi DSP procesorja (predvsem krmiljenje motorja) in naloge nadzora sistema. Lahko je, toda v vsakem primeru so elementi DSC IEC-60730 C2000 zajeti na ločenem MCU v kombinaciji s sistemskim krmilnikom v DSC.
Slika 1: Serija DSC TI C2000 dosega neodvisno uro in druge funkcije, za poenostavitev zasnove sistema je v skladu s standardom IEC-60730.
TI DSC zagotavlja več elementov za podporo skladnosti. Na primer, oscilator IC čipa obsega dvojno. Vožnja glavnega MCU in operacijskih sistemov. Drugi čas se lahko uporabi kot kontrolna skupina, ki se periodično izvaja neodvisno od izvedenega samotestiranja. IC nadalje obsega nadzorno vezje, ki spremlja napajalno napetost, kar lahko povzroči okvaro, opisano v standardu. Poleg tega DSC vključuje tudi register zaščite pred pisanjem.
Seveda številne aplikacije ne zahtevajo zmogljivosti za obdelavo 32-bitnih naprav, ki jih zagotavlja DSC. Na srečo prodajalci MCU ponujajo v skladu s standardno funkcijo IEC-60730 na tradicionalnih 8-bitnih in 16-bitnih družinah MCU.
Freescale prekinitev v realnem času Na primer, Freescale podpira te funkcije na svojem MCU MC9S08AWx, MCU je del široke palete 9-bitne družine MC08S8. 9S08AW MCU vsebuje funkcijo prekinitve v realnem času (RTI), lahko dosežete veliko funkcijo samotestiranja. Slika 2 prikazuje funkcijo RTI. Na vrhu slike register za nadzor statusa prekinitve v realnem času (SRTISC) obsega 3 - Izbira zakasnitve prekinitve v realnem času (RTIS) - Nastavite interval periodične prekinitve CPU. Razmik se lahko razlikuje od 8 ms do 1.04 sekunde. Integrirana prekinitev iz 1-KHz RC oscilatorja, neodvisno od CPU ure.
Slika 2: Uporabite Freescale imenovano funkcijo prekinitve v realnem času (RTI) za zagon storitvenega programa prekinitve, sistem za preverjanje, ali je prisotna napaka, ki jo definira IEC-60730.
Funkcija samotestiranja je implementirana v rutino prekinitve, ki jo generira RTI (ISR). ISR lahko na primer med vsako ponovitvijo preveri vrednost osebnega računalnika. Če računalnik ostane nespremenjen pri treh zaporednih ponovitvah, lahko ISR prevzame kartico MCU in sprejme varnostne ukrepe v ciklu programske opreme.
RTI omogoča tudi spremljanje frekvence ure ISR. ISR samo uporabi integracijski čas, da vzame časovni žig za vsako prekinitveno storitev in preveri, ali so vsi naslednji odčitki veljavni. Poleg tega, implementiran na čipu z vgrajeno funkcionalnostjo notranjega generatorja ur, je lahko test počasen ali hiter ali izguba takta CPU. ISR aktivira zaklepanje RTI in lahko spremlja registre funkcije zaznavanja izgube ure.
Freescale podpira številne različne varnostno usmerjene funkcije, vključno z metodo za preverjanje točnosti pomnilnika. Poleg tega podjetje podpira tudi 16-bitno serijo DSC MC56Fx s funkcijami, osredotočenimi na IEC-60730.
Vsa MCU arhitektura IEC 60730 Hkrati ima Renesas MCU na tem področju lahko najobsežnejšo med različnimi arhitekturami, predvsem zato, ker podjetje prodaja nekdanji tradicionalni MCU Hitachi, Mitsubishi in NEC. Poslovanje z mikroelektroniko. Vendar ima podjetje zelo dosledne funkcije skladnosti z varnostjo v celotnem portfelju izdelkov.
Watchdog timer (WDT) je ključna komponenta, v večini primerov so izpolnjeni varnostni standardi. Renesas zrela 8 in 16 R8C, M16C, 8 in 16-bitna 32-bitna družina H8 in SuperH MCU, dosežena neodvisno od vira takta CPU WDT.
Renesas še naprej vzdržuje trdno podporo WDT za novejše 16-bitne in 32-bitne serije RX družine MCU RL78. Poleg tega je podjetje sčasoma dodalo še druge funkcije v strojni opremi. Na primer, uvedba obračunskega bloka M16C CRC (Cyclic Redundancy Check), ki je neodvisen od delovanja CPE. CRC se lahko uporablja za odkrivanje komunikacijskih napak in pomnilnika.
Serija RL78 in RX prav tako podpira CRC in dodaja druge funkcije. Na primer, RL78, vključno z zaznavanjem paritete RAM-a, funkcija nadzora dostopa do pomnilnika nastavi urno frekvenco in funkcije spremljanja. RX vključuje podobno serijo samodiagnostičnih funkcij in funkcijo pretvornika podatkov.
Varnostna zasnova Če je vaša naslednja zasnova zahteva za zagotovitev metode varnega izhoda z napako, se prepričajte, da razmislite o tem, kako dobavitelji MCU izpolnjujejo standard IEC-60730. Pravzaprav so vsi prodajalci MCU sprejeli politiko IEC-60730, izberite MCU s funkcijo skladnosti z varnostno strojno opremo, ki lahko zmanjša sistemsko porabo materiala, kar ima za posledico prednosti pri stroških, moči in zmogljivosti. Poleg tega prodajalci MCU običajno zagotovijo vzorčno kodo za izpolnjevanje zahtev IEC-60730, koda bo močno pospešila vaš končni izdelek, zasnovan tako, da varno prenese kodo napake ali sistemsko strojno opremo.
Naš drugi izdelek:
