Το εταιρικό blog για Mingjiada Electronics Supplies TI TMS5700914 Safety MCU: Σε Βάθος Ανάλυση Πιστοποίησης ASIL D Διπύρηνου Lockstep και Περιφερειακών Ελέγχου Κινητήρα

Εισαγωγή:Σε εφαρμογές κρίσιμης σημασίας για την ασφάλεια, όπως η ηλεκτρική παροχή διεύθυνσης, ο έλεγχος των φρένων και οι ηλεκτρικοί μετατροπείς κίνησης,το επίπεδο λειτουργικής ασφάλειας και η ακρίβεια ελέγχου σε πραγματικό χρόνο των μικροελεγκτών καθορίζουν άμεσα εάν ένα σύστημα μπορεί να περάσει την πιστοποίηση OEMΤο TI HerculesTM TMS570LS0914 (συνήθωςTMS5700914), που διαθέτει διπλή αρχιτεκτονική lockstep ARM Cortex-R4F, πιστοποιημένη από την TÜV SÜD σύμφωνα με το πρότυπο ISO 26262 ASIL D / IEC 61508 SIL 3 και συνδυασμό ePWM, eCAP, eQEP,και διπλή 12-bit ADCs ς έχει γίνει μια δοκιμασμένη επιλογή MCU για το σχεδιασμό ηλεκτρονικών συστημάτων ασφάλειας αυτοκινήτωνΗ Mingjiada Electronics έχει προμηθεύσει εδώ και καιρό γνήσια, σε αποθέματα.TMS5700914APZQQ1(LQFP-100), παρέχοντας σταθερή υποστήριξη της αλυσίδας εφοδιασμού για έργα κρίσιμης σημασίας για την ασφάλεια.

Ι. Τοποθέτηση προϊόντος: Η μονάδα MCU HerculesTM, σχεδιασμένη για έλεγχο σε πραγματικό χρόνο κρίσιμης σημασίας για την ασφάλεια

Το TMS570LS0914 ανήκει στην σειρά TI's Hercules TMS570 υψηλής απόδοσης μικροελεγκτών ARM Cortex-R αυτοκινητοβιομηχανικής κλάσης.Η φιλοσοφία του σχεδιασμού του δεν βασίζεται στο να μεγιστοποιεί την ισχύ υπολογιστών.Από την CPU στη μνήμη, από το ρολόι στα περιφερειακά, ολόκληρο το μονοπάτι δεδομένων είναι χτισμένο γύρω από τη διαγνωστική κάλυψη και τις δυνατότητες αντιμετώπισης σφαλμάτων.Η διάταξη αυτή προορίζεται για εφαρμογές στις οποίες η βλάβη μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την ασφάλεια των ανθρώπων.Ως εκ τούτου, η πληρότητα της αρχιτεκτονικής λειτουργικής ασφάλειας είναι πιο κρίσιμη από τις απλές παραμέτρους απόδοσης.

ΙΙ. Κεντρικά χαρακτηριστικά: Αρχιτεκτονική διπλού πυρήνα Lockstep, μνήμη ECC και περιφερειακή μήτρα ελέγχου κινητήρα

2.1 Διπλή αρχιτεκτονική Lockstep Cortex-R4F και πιστοποίηση ASIL D / SIL 3

Ο ακρογωνιαίος λίθος τηςTMS5700914Η λειτουργική ασφάλεια του είναι οι διπλές CPU ARM Cortex-R4F που λειτουργούν σε lockstep: και οι δύο πυρήνες εκτελούν την ίδια ροή εντολών και οι συγκρίτες υλικού συγκρίνουν συνεχώς τις εξόδους τους.εάν εντοπιστεί απόκλισηΗ αρχιτεκτονική αυτή, σε συνδυασμό με το ενσωματωμένο αυτο-test (BIST) για την CPU και τη RAM, ECC για τις διεπαφές Flash και RAM,και παρακολούθηση τάσης και ρολογιού, αποτελεί τον πυρήνα της διαγνωστικής αλυσίδας στο τσιπ.

Το Hercules TMS570LS0914 έχει λάβει πιστοποίηση TÜV SÜD, αποδεικνύοντας την ικανότητά του να πληροί τις απαιτήσεις ISO 26262 ASIL D και IEC 61508 SIL 3,και μπορεί να υποστηρίξει άμεσα την ανάπτυξη και την πιστοποίηση εφαρμογών λειτουργικής ασφάλειαςΓια τα συστήματα που απαιτούνται για να πληρούν το ASIL D, αυτό σημαίνει ότι ένα σημαντικό μέρος της εργασίας για την αιτιολόγηση της ασφάλειας έχει ήδη ολοκληρωθεί σε επίπεδο τσιπ,σημαντική μείωση της αρχικής επιβάρυνσης της πιστοποίησης σε επίπεδο συστήματος.

Η ίδια η CPU διαθέτει 8-σταθμικό αγωγό με χωρητικότητα επεξεργασίας 1,66 DMIPS/MHz.Ενσωματώνει μονάδες κυμαινόμενης στροφής (FPU) μίας και διπλής ακρίβειας και λειτουργεί με μέγιστη ταχύτητα ρολογιού συστήματος 160 MHz, επιτυγχάνοντας ισορροπία μεταξύ ασφάλειας και απόδοσης σε πραγματικό χρόνο.

2.2 Υποσύστημα μνήμης με ECC και αναλογική EEPROM

Η διαμόρφωση μνήμης αντιμετωπίζει άμεσα τις απαιτήσεις ακεραιότητας για τα κρίσιμα για την ασφάλεια δεδομένα:

1 MB προστατευόμενου από ECC Flash για αποθήκευση κώδικα προγράμματος·

128 KB προστατευόμενης από ECC μνήμης RAM για δεδομένα σε χρόνο εκτέλεσης·

64 KB Flash που χρησιμοποιείται ως αναλογική EEPROM, επίσης με προστασία ECC, κατάλληλη για την αποθήκευση πληροφοριών που απαιτούν εξαιρετικά αξιόπιστη μη πτητική αποθήκευση, όπως παραμέτρους βαθμονόμησης και κωδικούς βλάβης.

Και οι τρεις περιοχές μνήμης προστατεύονται πλήρως από το ECC, επιτρέποντας την διόρθωση σφαλμάτων ενός-bit κατά τη διάρκεια της λειτουργίας και την ανίχνευση σφαλμάτων διπλού-bit και την ενεργοποίηση απαντήσεων ασφάλειας,αποφεύγοντας έτσι την πολυπλοκότητα σε επίπεδο πλακέτας που συνδέεται με εξωτερικές EEPROM ή πρόσθετα κυκλώματα διόρθωσης σφαλμάτων.

2.3 Συνδυασμός χρονόμετρου και ADC για τον έλεγχο κινητήρα

ΗTMS5700914Η διαμόρφωση περιφερειακής συσκευής ελέγχου σε πραγματικό χρόνο είναι σαφώς προσαρμοσμένη για MCU κρίσιμης σημασίας για την ασφάλεια:

7 βελτιωμένες ενότητες PWM (ePWM): Υποστηρίζουν την δημιουργία σύνθετων μορφών κυμάτων με διαμόρφωση πλάτους παλμού με εξαιρετικά χαμηλό επιπλέον κόστος CPU. Οι ενότητες μπορούν να συγχρονίζουν τις βάσεις χρόνου τους και να αλληλεπιδρούν με το N2HET.Το ePWM διαθέτει είσοδο προστασίας Trip-Zone που απενεργοποιεί γρήγορα την έξοδο PWM σε συνθήκες σφάλματος, όπως υπερστροφή ή υπερφόρτωση, αποτρέποντας τη βλάβη του σταδίου ισχύος.

2 υψηλής τεχνολογίας χρονοδιακόπτες επόμενης γενιάς (N2HET): ο N2HET1 παρέχει 32 προγραμματιζόμενα κανάλια, ενώ ο N2HET2 παρέχει 18.Κάθε N2HET είναι εξοπλισμένη με γεννήτρια γωνίας υλικού και ειδική μονάδα μεταφοράς (HTU), καθιστώντας τους κατάλληλους για εργασίες με αυστηρές απαιτήσεις ακρίβειας συγχρονισμού, όπως η αποκωδικοποίηση των διαλυτών και η παραγωγή PWM.

6 ενότητες ενισχυμένης δέσμευσης (eCAP) και 2 ενότητες ενισχυμένης τετραγωνικής κωδικοποίησης (eQEP): Χρησιμοποιούνται για τη λήψη χρονοσήμων εξωτερικών γεγονότων και ανατροφοδότηση θέσης του περιτροχίου του κινητήρα.

Δύο 12bit πολλαπλών αποθηκευμένων αποθηκευτικών συστημάτων ADC: το ADC1 παρέχει 24 κανάλια, το ADC2 παρέχει 16 κανάλια, με 16 κοινά κανάλια, για συνολικά 64 αποθηκευτικά συστήματα αποτελεσμάτων με προστασία ισοτιμίας.Η μονάδα ePWM μπορεί να παράγει απευθείας σήματα SOCA/SOCB για την ενεργοποίηση δειγματοληψίας ADC, επιτυγχάνοντας συγχρονισμό σε επίπεδο υλικού μεταξύ PWM και δειγματοληψίας και εξαλείφοντας τις αποκλίσεις χρονολογίας δειγματοληψίας που προκαλούνται από καθυστερήσεις λογισμικού.

2.4 Διασύνδεσμοι επικοινωνίας και επιλογές πακέτων

Η συσκευή ενσωματώνει τρεις ελεγκτές CAN (DCAN), ο καθένας εξοπλισμένος με 64 ουρές μηνυμάτων που προστατεύονται από την ισοτιμία και είναι συμβατός με την CAN 2.0A / B. Παρέχει επίσης I2C, πολυ-αποθηκευμένο SPI (MiDSPI),πρότυπο SPI, και UART/SCI με υποστήριξη LIN 2.1.TMS5700914APZQQ1είναι ένας LQFP (14×14) 100 πινών που συμμορφώνεται με τα πρότυπα αυτοκινήτων AEC-Q100 και λειτουργεί σε εύρος θερμοκρασίας από ¥40°C έως +125°C.

ΙΙΙ. Τυπικά σενάρια εφαρμογής

3.1 Ηλεκτρική παροχή τροχιάς (EPS)

Οι βασικές απαιτήσεις για μια MCU σε εφαρμογές EPS είναι “ακριβότητα ελέγχου ροπής + προβλέψιμη βλάβη.”TMS5700914Η αρχιτεκτονική lockstep διπλού πυρήνα και ο μηχανισμός BIST παρέχουν συνεχή κάλυψη αυτοδιάγνωσης στο βρόχο ελέγχου διεύθυνσης· η διεπαφή eQEP διαβάζει τη θέση του περιστροφίου.το ePWM κινεί τη γέφυρα του τριφασικού μετατροπέαΤο σύστημα αυτό χρησιμοποιείται για την ανάλυση των διακυμάνσεων της ενέργειας.που χρησιμεύει ως απόδειξη του συνδυασμού της αρχιτεκτονικής ασφάλειας και των περιφερειακών συσκευών ελέγχου κινητήρα.

3.2 Σύστημα πέδησης (ABS / ESC)

Το ABS και το ESC απαιτούν την απόκτηση ταχύτητας τροχών, τον υπολογισμό του ποσοστού γλιστρίματος και την κίνηση της σόλενοειδούς βαλβίδας να ολοκληρωθούν μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου.TMS5700914Η μονάδα eCAP ∆ΑΚ συλλαμβάνει με ακρίβεια τους παλμούς του αισθητήρα ταχύτητας τροχών. Η διεπαφή CAN ανταλλάσσει εντολές πέδησης με το δίκτυο του οχήματος.και η αρχιτεκτονική lockstep εξασφαλίζει την αξιοπιστία των εντολών ελέγχου υπό ακραίες συνθήκες λειτουργίας.

3.3 Μετατροπείς HEV/EV και συστήματα διαχείρισης μπαταριών (BMS)

Σε ηλεκτρικούς μετατροπείς κίνησης, ο έλεγχος ακινητοποίησης ePWM, η προστασία υλικού Trip-Zone και η συγχρονισμένη δειγματοληψία ADC σχηματίζουν ένα σύστημα ελέγχου ασφάλειας κλειστού βρόχου για το στάδιο ισχύος.η συσκευή αποθηκεύει αλγόριθμους ελέγχου Flash 1 MB και αναλογική EEPROM 64 KB και δεδομένα βαθμονόμησης/αποτυχίας της μπαταρίαςΗ διεπαφή CAN χειρίζεται την επικοινωνία με τον ελεγκτή του οχήματος και τους κόμβους υποδουλωτών της μπαταρίας.

3.4 Προηγμένα συστήματα υποστήριξης του οδηγού και έλεγχος της βιομηχανικής/αεροδιαστημικής ασφάλειας

ΗTMS5700914Ο κατάλογος εφαρμογών καλύπτει επίσης τα προηγμένα συστήματα υποβοήθησης του οδηγού (ADAS), καθώς και τομείς με ρητές απαιτήσεις λειτουργικής ασφάλειας, όπως η αεροδιαστημική, οι σιδηροδρομικές επικοινωνίες,και οχήματα εκτός δρόμουΣε αυτά τα σενάρια, η συσκευή δεν παρέχει εξαιρετική υπολογιστική ισχύ τεχνητής νοημοσύνης, αλλά μάλλον ένα πιστοποιητικό ελέγχου ασφάλειας.

IV. Πληροφορίες για την προμήθεια ηλεκτρονικών προϊόντων Mingjiada

Η Mingjiada Electronics (Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.) έχει προμηθεύσει εδώ και πολύ καιρό την σειρά μικροελεγκτών ασφαλείας Hercules TMS570LS0914 της TI.TMS5700914APZQQ1(100-LQFP), η οποία είναι διαθέσιμη ως ολοκαίνουργια, γνήσια, σε αποθέματα μονάδες κατάλληλες για εφαρμογές σχεδιασμού όπως EPS, ABS/ESC, ηλεκτρικοί μετατροπείς κίνησης, BMS και βιομηχανικά συστήματα ελέγχου κρίσιμης σημασίας για την ασφάλεια.Για να ενημερωθείτε σχετικά με την κατάσταση αποθέματος τωνTMS5700914ή να ζητήσετε μια χονδρική προσφορά, παρακαλούμε επικοινωνήστε με την ομάδα της γραμμής προϊόντων μέσω της επίσημης ιστοσελίδας της Mingjiada.

Σύνοψη:Η βασική αξία του TITMS5700914Η λειτουργία του συστήματος δεν βασίζεται στο πόσο γρήγορα λειτουργεί, αλλά στην ικανότητά του να αντέχει σφάλματα και να διατηρεί τον έλεγχο.και περιφερειακό μητρώο ελέγχου κινητήρα που διαθέτει ePWM + eQEP + διπλό ADC, προσφέρει αξιόπιστη αξιοπιστία από το τσιπ στο σύστημα σε κρίσιμες για την ασφάλεια εφαρμογές όπως EPS, φρένα και ηλεκτρικά συστήματα κίνησης.TMS5700914APZQQ1ως γνήσια, σε αποθέματα προϊόντα, βοηθώντας τα έργα κρίσιμης σημασίας για την ασφάλεια να ξεπεράσουν τα εμπόδια της αλυσίδας εφοδιασμού από την επαλήθευση του σχεδιασμού έως την μαζική παραγωγή.

Ετικέτες:TMS5700914APZQQ1,TMS5700914APZQQ,TMS5700914APZQ,TMS5700914APZ,TMS5700914AP,TMS5700914A,TMS5700914