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功能安全(Functional Safety)在八位元微控制器的實現及應用
 

【作者: 吳建瑩】   2019年07月19日 星期五

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Microchip致力於支援各領域的功能安全方案



圖一
圖一

隨著自駕車、電動車、車聯網、人工智能及工業4.0的發展,功能安全(Functional Safety)是目前愈來愈重要且熱門的設計方法及遵循標準。如根據IEC 61508標準所衍生的ISO 26262道路車輛的功能安全標準,或是在家電產品的IEC 60730等功能安全標準,更是在市場上成為必須導入的標準。


常見的各項功能安全法規



圖二
圖二

Microchip在功能安全所提供的資源



圖三
圖三

而導入功能安全(Functional Safety)的功能,在系統中最重要的角色就是微控制器(MCU),因為只有MCU能主動協助系統去做失效的診查及對應相關的行為,避免電子器件在功能失效時造成人員的受傷。但請注意並不是只有MCU需要做功能安全的設計,對於系統跟被動元件都是需要相關配套及提供相關資料。Microchip對於功能性安全的設計也在非常早之前就加入相關的硬體週邊、手冊及函式庫來協助客人在功能安全設計上的需求。即使是Microchip的八位元微控制器(8-bit MCU)產品也具備功能安全的性能,有關具有的功能安全硬體週邊,詳情請瀏覽:


https://www.microchip.com/design-centers/8-bit/functional-safety


作為Microchip 8-bit MCU的重要成員,ATtiny系列小型MCU也具備了相關的安全功能硬體週邊,能提供了客戶在導入功能安全設計時更便利,加速設計的時程和減少時間成本。安全功能硬體週邊如下:


  • Windowed Watchdog Timer (WWDT)


  • Cyclic Redundancy Check (CRC)


  • Fault detection using Event System


  • Voltage Level Monitoring (VLM)


  • Brown-out Detection (BOD)


  • Power-on Reset (POR)


  • Priority interrupt


    同時Microchip也提供了針對Tiny系列小型MCU的安全性功能展示板及相關的應用手冊,能讓客戶更快理解功能安全上的應用及實際操作。Microchip AVRR功能安全開發板方塊圖及應用展示:



    圖四
    圖四

    圖五
    圖五

    相關產品資訊請參考官方網站:


    Microchip AVRR MCU功能安全應用展示開發板:


    https://www.microchip.com/DevelopmentTools/ProductDetails/PartNO/ATAVRFEB-SAFETY


    Microchip 8-bit PICR和AVRR MCU功能安全頁面:


    https://www.microchip.com/design-centers/8-bit/functional-safety


    作者 吳建瑩 Microchip應用工程師


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