Nakikibahagi sa iba't ibang pangkat ng disenyo ng kagamitan ng consumer na nahaharap sa hamon na matugunan ang mga nauugnay na pamantayan sa kaligtasan, kabilang ang mga pamantayan ng European IEC 60730. Karamihan sa mga kumpanya ay gustong magdisenyo ng mga produkto para sa pandaigdigang merkado, kaya ang pangkat ng disenyo ay karaniwang may pananagutan sa pagtugon sa pinakamahigpit na pamantayan sa buong mundo para sa lahat ng disenyo ng kagamitan. Siyempre, maaari mong gamitin ang anumang microcontroller (MCU) at ang kaukulang suporta sa pagpapaunlad ng IC na mga produkto. Gayunpaman, ang dumaraming bilang ng MCU ay kinabibilangan ng mga function na partikular sa hardware nang hindi nangangailangan ng mga panlabas na bahagi upang makamit ang pagsunod. Tingnan natin kung kailangan mo ng pagsunod sa seguridad, pati na rin ang ilan na idinisenyo upang magbigay daan para sa pagsunod sa MCU.
Sa partikular, nilulutas ng mga pamantayan ng IEC 60730-1 ang paggamit ng mga control system na nakabatay sa MCU batay sa Appendix H ng detalyeng ito. Karamihan sa mga consumer electrical appliances gaya ng washing machine, refrigerator at mga katulad na produkto ay kabilang sa Class B. Ang layunin ng pamantayang ito ay upang matiyak na ang pagkabigo ng system ay hindi magiging sanhi ng hindi ligtas na operasyon ng device. Halimbawa, ang pagkabigo ng system ay hindi dapat magdulot ng hindi ligtas na temperatura, na maaaring makapinsala sa operator o magdulot ng sunog.
Tandaan din na ang konsepto sa likod ng IEC 60730 at teknolohiyang tatalakayin dito ay maaaring ilapat sa labas ng mga aplikasyon ng consumer device. Sa katunayan, maraming uri ng mga naka-embed na system (hindi kinakailangang napapailalim sa pamamahala ng mga pamantayan ng regulasyon) na kailangang bantayan laban sa pagkabigo ng system.
Karaniwan sa mga system na nakabatay sa MCU, ang pagsunod sa IEC-60730 ay nakasalalay sa iyong code ng aplikasyon na idinagdag sa firmware. Gayunpaman, upang ma-secure ang sentro ng mga function ng hardware ng MCU ay maaaring gawing simple sa pamamagitan ng pag-aalis ng mga panlabas na bahagi ng firmware development, pagbutihin ang pagganap at bawasan ang mga gastos.
Mga Paraan ng Pagsunod May tatlong pangunahing paraan upang magdisenyo ng mga sistemang nakabatay sa MCU alinsunod sa mga pamantayan ng IEC 60730. Karamihan sa mga kumplikadong arkitektura gamit ang tinatawag na dual-channel, dual MCU sa parallel at isang control circuit, at pagkakaroon ng isang paghahambing na function, ay nagsisiguro na ang dalawang channel ay gumagawa ng parehong mga resulta. Gayunpaman, ang pamamaraang ito ay karaniwang itinuturing na masyadong mahal para sa merkado ng consumer. Pagkatapos, pinili naming limitahan ang halaga ng dalawang single-channel na pamamaraan. Maaari mong subukan ang system sa oras ng paggawa ng produkto upang maiwasan ang pagkabigo na makamit ang pagsunod. Sa nakaraan, ang pamamaraan ng pagsubok sa pagmamanupaktura ay karaniwang pinili, ito ang pinakasimpleng at pinakamababang gastos na alternatibo. Ngayon, ang dumaraming bilang ng mga tagagawa ng produkto ay pinipili na magdagdag ng regular na self-test function upang matiyak na ang produkto ay hindi mabibigo sa larangan, ito ang diskarte na ating tututukan dito.
Ang aktwal na pagpapatunay ng seguridad ay ginagawa sa terminal apparatus, ngunit ang mga potensyal na pagkabigo sa Appendix H ay inilapat sa MCU. Sa katunayan, ang mga accessory ay may kasamang detalyadong listahan ng mga panloob na elemento ng MCU at ang nauugnay na pagkabigo ay dapat na masuri sa isang regular na self-test, at ang kadalian sa anumang paraan. Halimbawa, ang self-test register ay dapat na makita sa card o ang program counter (PC) na halaga ng fault, single-bit memory error detection, at nakita ang maling interrupt na operasyon - kabilang ang pagkaantala ay hindi nangyayari, ang pagkaantala ay nangyayari masyadong madalas . Karagdagang mga elemento upang malutas ang pagkabigo ng komunikasyon at tamang operasyon ng orasan ng tiyempo, ang pagkakasunud-sunod ng operasyon.
Mga halimbawa ng washing machine Ngayon tingnan natin ang MCU (sa partikular, karaniwang tinutukoy bilang digital signal controller (DSC) ay sinusuportahan ng DSP MCU) Ilang halimbawa kung paano gawing simple ang pagsunod. Ang Figure 1 ay naglalarawan ng isang block diagram ng isang disenyo batay sa Texas Instruments (TI) DSC washing machine. Nalalapat ang diagram na ito sa fixed-point DSC TMS320C24x series, TMS320F282x designated Series DSC at TMS320F2802x / 2806x Piccolo series ng fixed at floating point DSC. Ang lahat ay umaasa sa mga core ng DSC 32 TI C2000, na maaaring iproseso sa isang disenyo ng processor ng DSP (pangunahin ang kontrol ng motor) at mga gawain sa pagkontrol ng system. Maaaring ito ay, ngunit sa anumang kaso, ang elemento ng IEC-60730 C2000 DSC ay nakuha sa isang hiwalay na MCU kasama ng controller ng system sa DSC.
Figure 1: Ang serye ng DSC TI C2000 ay nakakamit ng independiyenteng orasan at iba pang mga function, upang pasimplehin ang disenyo ng system na umaayon sa pamantayan ng IEC-60730.
Nagbibigay ang TI DSC ng ilang elemento upang suportahan ang pagsunod. Halimbawa, ang IC chip oscillator ay binubuo ng double. Pagmamaneho ng pangunahing MCU at mga operating system. Ang pangalawang pagkakataon ay maaaring gamitin bilang isang control group na pana-panahong isinasagawa nang independyente sa ipinatupad na self-test. Ang IC ay karagdagang binubuo ng isang monitor circuit na sinusubaybayan ang supply boltahe, na maaaring magdulot ng malfunction na inilarawan sa pamantayan. Bilang karagdagan, kasama rin sa DSC ang write protection register.
Siyempre, maraming mga application ang hindi nangangailangan ng 32-bit na mga kakayahan sa pagpoproseso ng device na ibinigay ng DSC. Sa kabutihang palad, nag-aalok ang mga vendor ng MCU alinsunod sa IEC-60730 na karaniwang tampok sa tradisyonal na 8-bit at 16-bit na pamilya ng MCU.
Freescale real-time interrupt Halimbawa, sinusuportahan ng Freescale ang mga function na ito sa kanilang MC9S08AWx MCU, ang MCU ay bahagi ng malawak na hanay ng MC9S08 8-bit na pamilya. Ang 9S08AW MCU ay naglalaman ng isang real-time na interrupt (RTI) function, maaari kang makamit ang maraming self-test function. Ang Figure 2 ay naglalarawan ng RTI function. Sa itaas ng figure, at ang real-time na interrupt status control register (Ang SRTISC) ay binubuo ng 3 - Real-time na interrupt na pagkaantala sa pagpili (ang RTIS) - Itakda ang CPU sa pana-panahong interrupt interval. Maaaring mag-iba ang espasyo sa pagitan ng 8 ms hanggang 1.04 segundo. Pinagsamang interrupt mula sa 1-KHz RC oscillator, independiyente sa CPU clock.
Figure 2: Gumamit ng Freescale na tinatawag na real-time interrupt function (RTI) bilang pagsisimula ng isang interrupt service program, isang sistema para sa pagsuri kung mayroong isang pagkabigo na tinukoy ng IEC-60730.
Ang self-test function ay ipinapatupad sa RTI-generated interrupt service routine (ISR) sa. Halimbawa, maaaring suriin ng ISR ang halaga ng PC sa bawat pag-ulit. Kung ang PC ay nananatiling hindi nagbabago sa tatlong magkakasunod na pag-ulit, maaaring ipalagay ng ISR ang MCU card at mag-ingat sa ikot ng software.
Hinahayaan din ng RTI ang ISR na subaybayan ang dalas ng orasan. Gumagamit lang ang ISR ng integration time para kumuha ng time stamp sa bawat interrupt service, at i-verify na valid ang bawat sunud-sunod na pagbabasa. Dagdag pa, ipinatupad ang on-chip na may built-in na functionality na internal clock generator, maaaring mabagal o mabilis ang pagsubok, o pagkawala ng clock CPU clock. ISR activated RTI lock at masusubaybayan ang clock loss detection function registers.
Sinusuportahan ng Freescale ang ilang iba't ibang feature na nakatuon sa seguridad, kabilang ang paraan upang suriin ang katumpakan ng memorya. Bilang karagdagan, sinusuportahan din ng kumpanya ang 16-bit na serye ng DSC MC56Fx na may mga tampok na IEC-60730-centric.
Sa buong arkitektura ng MCU IEC 60730 Kasabay nito, ang Renesas MCU sa larangan ay maaaring may pinakamalawak na iba't ibang arkitektura, pangunahin dahil ang nagbebenta ng kumpanya ay isang dating Hitachi, Mitsubishi at NEC na tradisyonal na MCU. Negosyo ng microelectronics. Gayunpaman, ang kumpanya ay may napaka-pare-parehong mga tampok sa pagsunod sa seguridad sa buong portfolio ng produkto.
Ang watchdog timer (WDT) ay isang mahalagang bahagi sa karamihan ng mga kaso ang paggamit ng mga pamantayan sa kaligtasan ay natutugunan. Renesas mature 8 at 16 R8C, M16C, 8 at 16 bits 32-bit H8 family at SuperH MCU ay nakamit nang independyente sa CPU clock source na WDT.
Patuloy na pinapanatili ni Renesas ang solidong suporta ng WDT sa mas bagong 16-bit at 32-bit na RL78 MCU family RX series. Bilang karagdagan, ang kumpanya ay nagdagdag ng iba pang mga function sa hardware sa paglipas ng panahon. Halimbawa, ang pagpapakilala ng block ng pagkalkula ng M16C CRC (Cyclic Redundancy Check), na independiyente sa pagpapatakbo ng CPU. Maaaring gamitin ang CRC upang makita ang mga error sa komunikasyon at memorya.
Sinusuportahan din ng RL78 at RX series ang CRC at magdagdag ng iba pang feature. Halimbawa, ang RL78 kasama ang RAM parity detection, ang memory access control function ay nagtatakda ng dalas ng orasan at mga function ng pagsubaybay. Kasama sa RX ang isang katulad na serye ng self-diagnostic function at ang function ng data converter.
Disenyo ng Seguridad Kung ang iyong susunod na mga kinakailangan sa disenyo upang matiyak ang isang ligtas na paraan ng kundisyon sa paglabas ng kasalanan, tiyaking isaalang-alang kung paano sumunod ang mga supplier ng MCU sa pamantayan ng IEC-60730. Sa katunayan, ang lahat ng mga vendor ng MCU ay nagpatibay ng patakaran ng IEC-60730, piliin ang MCU na may function ng pagsunod sa seguridad ng hardware ay maaaring mabawasan ang bill ng system ng mga materyales, na nagreresulta sa mga bentahe sa gastos, kapangyarihan at pagganap. Bilang karagdagan, ang mga vendor ng MCU ay karaniwang nagbibigay ng sample na code upang matugunan ang mga kinakailangan ng IEC-60730, ang code ay lubos na magpapabilis sa iyong produkto na idinisenyo upang ligtas na makayanan ang fault code o hardware ng system.
Ang aming iba pang mga produkto:
