隨著現今各項功能安全（Functional Safety）標準的完善及問世，在各個市場及領域中對產品電子化控制的程度愈來愈高。為滿足這些安全標準所提出的要求，系統設計變得愈加複雜，開發和生產成本也隨之增加。功能安全的相關應用是目前非常熱門的議題，本文將會介紹Microchip推出的8位元AVR^® SD系列微控制器（MCU），展示它如何幫助客戶在實現功能安全標準時，大幅降低系統設計的複雜性與成本，從而縮短產品開發周期並降低研發費用。

Microchip的AVR SD系列微控制器自開發設計起，便以符合功能安全標準（如ISO 26262 ASIL C和IEC 61508 SIL 2）為目標。此8位元微控制器內建多項增強型功能安全硬體（如圖一、圖二所示），其中最具特色的是其採用了鎖步雙核架構。這意味著該MCU整合了兩個實體的8位元AVR核心，能夠同步執行相同指令並進行結果和旗標的比對，確保系統的安全運行。同時，此架構減少了以軟體檢查核心時帶來的複雜性，並提升了診斷覆蓋率（DC）及故障容忍時間間隔（FTTI）。它不僅能無縫執行功能安全檢查，還可流暢地運行既有系統功能。此外，AVR SD系列還配備了一系列強大的功能，例如支援ECC誤碼檢測的記憶體、CRC掃描、雙看門狗定時器（WDT）、錯誤注入功能等。這些特性共同作用，使得該系列微控制器成為減低功能安全設計挑戰的重要利器。

這些增強型功能可以在做功能安全的應用時，不論是在系統開機（Start-Up）或是運行期間（Run-Time）的安全功能檢查，都能以更快速、更方便調用。這些檢查均透過硬體實現，有效簡化軟體診斷的複雜性並提升速度，以滿足功能需求的規格要求。

此外，Microchip 8位元AVR SD微控制器除了具備相關的安全功能硬體週邊，還提供了安全功能Safety Framework（見圖三），協助在系統設計與開發階段進行相關安全功能的診斷和檢查，並且可根據對應的功能安全標準測試計劃進行測試與驗證。

Microchip的8位元AVR SD微控制器除了具備相關的安全功能硬體週邊和安全軟體外，還附帶滿足功能安全應用所需的文件及手冊。它是一顆非常低成本的微控制器，不僅性能價格比優越，還能幫助客戶在開發功能安全應用產品時提升市場競爭力。

Microchip提供了對AVR SD微控制器的安全性功能展示板（如圖四），並配有相關軟體及資料手冊，能讓客戶更快速地了解在功能安全上的應用並輕鬆上手。歡迎各位訪問以下Microchip網頁，了解更多相關的產品資訊：

Microchip AVR SD產品網頁：

https://www.microchip.com/en-us/products/microcontrollers/8-bit-mcus/avr-mcus/avr-sd

Microchip Functional Safety網頁：

https://www.microchip.com/en-us/solutions/functional-safety

本文作者為：Microchip主任現場應用工程師 吳建瑩