TI为安全性应用带来完整MCU解决方案

近日，TI宣布针对医疗、工业、汽车等对安全性要求较高的应用推出名为Hecules的安全MCU平台，帮助研发人员实现更安全的设计。

随着医疗、工业和汽车应用中电子芯片的使用量不断增加，这些应用对芯片安全性也提出了更高的要求，要求它们能够满足相应的安全性标准、能够及时检测出故障并修复、能够实现差异化的设计。TI推出的这款Hecules安全MCU系列产品就是专为这样的需求而开发。它们是基于TI在安全性MCU上20多年的研发经验而诞生。过去20年来，TI一直专注为汽车行业提供专用IC产品，主要是为全球知名汽车设备公司定制芯片，在全球ABS市场的份额相当大。随着市场对安全性的需求增大，为降低客户安全性开发的门槛，TI将其20年经验开放给广大客户。

图1 Hecules安全MCU平台

Hecules系列MCU共分三个系列：TMS470M、TMS570和RM4x，分别面向低端、中端和高端应用。TMS470M面向低端市场，如防制动抱死系统ABS、动力转向、被动安全等汽车应用。它内含一个Cortex M3核，运行于80MHz。中端产品TMS570，内含两个ARM R4核，R4的特点是实时性强，运行于160MHz，内存更大一些，适用于汽车稳定性转向、动力转向、汽车电气化等应用。高端产品RM4x是最新产品，也采用两个R4核，性能更强，运行速度更快（220MHz），采用TI最新65纳米CMOS技术，而且包括了USB、以太网等接口，专门为工控、医疗等高端应用而设计。

TI半导体事业部MCU业务拓展经理吴健鸿先生强调，Hercules安全性MCU平台针对安全性做了全面的功能优化。

第一，这个平台是以安全为原则去设计的，很多方面都考虑到安全性。比如，三款产品都支持安全应用的各种标准。TMS470M符合 AEC-Q100 标准，并满足IEC 61508标准安全要求，TMS570支持ISO 26262 ASIL-D标准。RM4x支持(IEC) 61508 SIL-3 安全标准。这些标准都是医疗和汽车行业最高级别的标准。如果用户做安全性送检，如送到ISO26262 ASIL-D进行安检，使用该平台会缩短开发时间。

第二，该平台会针对随机性或有规则性的故障，让用户和工程师找出原因在哪里。随机性故障是指外部的一些偶然性的干扰，如雷电或其他电子设备对汽车、医疗设备产生的干扰。Hecules如何解决这个问题？TMS570和RM4x内部设计了LockStep（锁步）功能。锁步是指在R4两个核里运行不一样的软件，每运行一次会自动检测两个核算出来的数据结果是否一致。如不一致会送一个指令出去，重新算一次，整个系统又重新开始。此外，两个R4核在IC里一个横放，一个竖放，当外界有射频干扰或高压电干扰时，两个核算出来结果不一样，使系统知道要重新计算一次。吴健鸿指出，TI这个平台通过硬件实现安全性检测，以代替传统的用软件做安全性检测，提高了运行速度和节省了系统空间，而且更加可靠稳定。对于规则性的故障，如工程师人为写错了程序造成的故障，TI提供了一个开发流程，让客户按照这个开发流程运行，很多规则性问题就会在前端部分被找出来，通过失效模式影响和判断报告提供给用户。

此外，该平台还在内存、闪存上设置了ECC纠错功能，把数据存在闪存、内存时，如果有错误，ECC可以检测出来，对RAM部分起到保护作用。

图2 Hecules安全MCU评估套件

在生态系统方面，Hecules平台的开发工具也都为客户准备好，在TI网站可以买到。TI与很多第三方RTOS系统厂商有配合，包括Micrium、Express logic threadX等，Autosar3.x部分都支持470、570产品。在开发工具IDE方面，有Code composer Studio v4、IAR Workbench、KEIL uVision、iSystem支持TI的产品。另外，TI的开发工具在底层不用自己写软件，有自动的程序提供给用户，节省开发时间。

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