Integrierte Radar-Technologien sorgen für mehr Sicherheit im Auto

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NXP Semiconductors

SPT mit integrierten Radar-Komponenten

Die Signal Processing Toolbox (SPT, Bild 4) besteht aus:

• Akquisitionsblock mit Kanal-Multiplexing (Neuzuordnung der Abtastmuster für einfacheres Platinenlayout) und Sample-DMA (führt die ADC-Abtastwerte in Speicherworte zusammen, generiert daraus Pakete und leitet diese an den Speicher weiter).

• Programmierbarer DMA (PDMA), der die Daten vom System-RAM/Flash/TCM zum Operanden-RAM oder Twiddle-RAM (SPT-interne RAMs) und umgekehrt transferiert sowie transparente Packer- und Entpackerroutinen durchführt, um den Speicherbedarf zu optimieren.

• Lokaler Speicher mit Operanden-RAM, das die Operanden für Funktionen wie FFTs speichert, sowie Twiddle-RAM zum Speichern von Konstanten wie die für FFT-Berechnungen herangezogenen Koeffizienten und schließlich die Arbeitsregister, die einzelne Werte für Berechnungen (z.B. Koeffizienten) speichern.

• Hardwarebeschleuniger mit FFT Core und Copy Engine. Der FFT Core erledigt die Radix4- und Radix2-Butterfly- und Twiddle-Multiplikation und die Pre- und Post-Multiplikation zur Fensterung mit programmierbaren Koeffizienten. Die Copy Engine bewegt primär Daten von einem Speicherort im lokalen RAM zu einem anderen und kann komplexe Daten transponieren und packen.

• Befehlssteuerung: liest und interpretiert Befehle in der Befehlsschlange und triggert den Operations-spezifischen Scheduler abhängig vom jeweiligen Befehl.

Die Radar-HW-Module werden zudem durch Kommunikationsschnittstellen zur externen Welt unterstützt:

• FlexRay: Bis zu 20 Mbit/s Daten auf zwei Kanälen zu anderen Controllern (z.B. Objektinformation, für aktive/passive Sicherheit relevante Daten),

• DSPI/IIC/LIN: z.B. Setup-/Status-Informationen vom Front-End ASIC,

• CAN/CAN-FD: zur Kommunikation mit dem Fahrzeug-Bussystem mit bis zu 2,5 MBit/s,

• Ethernet: 100 MBit/s Daten,

• Zipwire: IPC-Daten (Inter-Processor Communication) zu anderen eng gekoppelten MCUs für die Radarverarbeitung.

Eine ganze Reihe wichtiger Sicherheitsfunktionen

Als Bestandteil des SafeAssure-Programms von Freescale wurde die MCU MCP577xK mit zwei Power-Architecture-e200z7-Rechenkernen für die Radar-Prozessierung entwickelt und kann Herstellern dabei helfen, mindestens den ISO 26262 Automotive Safety Integrity Level-B (ASIL-B) zu erreichen. Zusätzlich zu diesen leistungsfähigen Rechenkernen gibt es zwei e200z4-Kerne in Lockstep-Konfiguration, die speziell für Entscheidungsfindung und sicherheitskritische Anforderungen entwickelt wurden und dabei helfen, die Zertifizierung nach ISO 26262 ASIL-D zu erreichen.

Zu den weiteren wichtigen Sicherheitsfunktionen gehören unter anderem ein Online-LBIST (Logic Built-In Self-Test) und ein MSBIST (Memory Built-In Self-Test) sowie übergreifendes ECC (Error-Correcting Code), die Überwachung von Takterzeugung und Versorgung sowie ein Fehlerbehandlungsmodul – welches ebenfalls eine wichtige Rolle für die Zertifizierung nach ASIL-D spielt.

* Andrew Robertson ist Senior Applications Engineer, Freescale Automotive MCUs,

* Maik Brett ist System Architect, Freescale Automotive MCUs und

* Ralf Reuter ist Systems Engineering Manager, Freescale Analog Safety Systems, alle bei Freescale.

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