摘要：  日前，德州仪器 (TI) 推出面向医疗、工业和能源电机控制等安全关键型应用的新型 SafeTI 设计软件包。这些设计软件包包含了 15 款新型Hercules RM4x ARM Cortex-R4 安全微控制器和 TI 的配套 TPS65381-Q1 多轨电源 (PMIC)。Hercules RM4x 微控制器和 PMIC“安全芯片组”可最大限度地提升故障检测与缓解能力，同时实现软件开销的最小化。微控制器和 PMIC 随附于 SafeTI-61508 设计软件包，可帮助客户更加轻松地获得 IEC 61508 标准认证并加快安全关键型产品的上市进程。

关键字：  设计软件包，  安全微控制器，  

日前，德州仪器 (TI) 推出面向医疗、工业和能源电机控制等安全关键型应用的新型 SafeTI 设计软件包。这些设计软件包包含了 15 款新型Hercules RM4x ARM Cortex-R4 安全微控制器和 TI 的配套 TPS65381-Q1 多轨电源 (PMIC)。Hercules RM4x 微控制器和 PMIC“安全芯片组”可最大限度地提升故障检测与缓解能力，同时实现软件开销的最小化。微控制器和 PMIC 随附于 SafeTI-61508 设计软件包，可帮助客户更加轻松地获得 IEC 61508 标准认证并加快安全关键型产品的上市进程。

这些 Hercules RM4x 安全微控制器的推出进一步壮大了 Hercules 微控制器产品线，客户可从其提供的 35 种配置中进行选择以满足应用的特定要求。新型 Hercules RM46x 浮点安全微控制器提供了更多的内存与性能配置，具有扩充的电机控制功能，而且与去年推出的 Hercules RM48x 安全微控制器引脚相兼容。新型 Hercules RM42x 安全微控制器提供了一种封装更小、成本更低且具有集成型电机控制接口的入门系列解决方案，同时还满足安全性标准。兼容型 PMIC 把多个电源和安全特性(如电压监视)整合在单个器件中，旨在缩减设计时间和板级空间。

新型 Hercules RM4x 安全微控制器的特性与优势：

· 性能与内存选项范围有所扩展，从 100 MHz 至 220 MHz 锁步 ARM Cortex-R4 内核和 384KB、1MB 以及 1.25MB 闪存，可为设计人员提供更多针对其多功能安全产品的选择与可扩展性。

· 通过利用这些安全微控制器使组件符合业界安全性标准，从而可在系统设计中更容易地达到 IEC 61508 SIL-3 标准。

· 硬件安全特性提供了高水平的在线诊断，其借助了锁步内核;用于 CPU 和总线主控器的内存保护;用于具有单位纠错和双位纠错 (SECDED) 能力的闪存及 RAM 的纠错码 (ECC);用于检测潜在延迟故障的 CPU 及 RAM 的内置自测试 (BIST) 功能;可根据安全错误采取适当措施的智能型错误信号传输模块; 外设 RAM 的奇偶校验;备用的模数转换器 (ADC) 和定时器;以及连续的电压和时钟监视。

· 集成型电机控制功能，具有片上增强型脉宽调制、传感器捕获和正交编码器接口，可去除用于电机控制的多个外部组件。32 通道定时器协处理器充当一个性质不同的冗余电机控制通道，并检查电机控制环路中脉宽调制器 (PWM) 的完整性。

· 片上以太网、CAN 和 USB 连通性可实现联网能力并提供用于数据收集和现场软件升级的多种选项。

安全文档，包括一本安全手册和安全分析报告，其详细说明了如何将Hercules 微控制器引入安全关键型应用，以及可提供满足安全性标准所需之失效率信息的失效模式、影响和诊断分析 (FMEDA)。

TI 首款功能安全 PMIC TPS65381-Q1 的特性与优势：

· 在单个器件中内置了多个电源轨，包括一个具有内部 FET 的异步降压开关模式的电源转换器，其负责把输入的电池电压转换为 6V 的前置稳压器输出，该输出用于为其他稳压器供电。两个具有内部 FET 的线性稳压器可为一个控制器局域网 (CAN) 和微控制器输入/输出 (I/O) 供电。一个线性稳压器控制器负责给微控制器内核供电。这种高度集成化既缩短了设计时间，同时也节省了宝贵的电路板空间。

· 一个附加的集成型传感器电源同时提供了“短路到地”和“短路到电池”的保护，可为一个位于电子控制单元 (ECU) 外部的传感器供电。

· 功能安全架构集成了诸多特性，例如：问答型看门狗、MCU 错误信号监视器、内部振荡器的时钟监视、时钟监视器的自我查验、非易失性存储器的循环冗余校验 (CRC) 及一个用于微控制器的复位电路。此外，BIST 可监视启动时的器件功能，而一种专用的诊断状态则允许微控制器检查 PMIC 的安全功能。这些嵌入式安全特性免除了增设一个额外监视微控制器的需要，并缩减了成本、电路板空间和软件开发时间。

· 安全文档包括安全手册和安全分析报告，其详细说明了如何将 PMIC 引入安全关键型应用，以及可提供满足安全性标准所需之失效率信息的失效模式、影响和诊断分析 (FMEDA)。

用于简化安全关键型开发的工具、软件和支持

· Hercules 开发套件 - 如需迅速启动开发工作，开发人员可使用低成本的 U盘开发套件 (TMDXRM48USB) 或者全功能开发套件 (TMDXRM42HDK 或 TMDXRM46HDK)，这些套件包括一块开发板、TI Code Composer Studio 集成型开发环境 (IDE)、HALCoGen 外设配置工具和一段用于突显BIST 执行与错误强制模式的安全性演示 (Safety Demo)。

· Hercules 电机控制套件 - 采用 Hercules RM46x 电机控制套件 (DRV8301-RM46-KIT) 可在短短几分钟内安全地启动电机。该套件包括一个 RM46x controlCARD (TMDXRM46CNCD)，此 controlCARD 也可与 TPS65381-Q1 电源、一个 DRV8301 EVM 和一个 Teknic 伺服电机一起单独供应客户。另外，这款套件还内含 TI MotorWare 软件，该软件包括磁场定向控制 (FOC) 算法(这种算法支持把无传感器反馈作为一个定位传感器的备用/安全通道)和工程实例，可充分利用ARM CMSIS DSP 库以及具有内置安全支持能力的 HALCoGen 外设库。

· SafeTI ARM 编译器审核套件 - 采用 TI 新型编译器审核套件可使您对开发工具树立信心。该套件可为您针对使用 TI ARM 编译器所进行的文档编制、分析、验证及审核工作提供帮助，以满足 ISO 26262 和 IEC 61508 标准的要求。先期选用者版本将于 2012 年 10 月面市，而全功能版本将随后于 2013 年第一季度推出。