Safety-MCUs Texas Instruments' Sicherheits-Mikrocontroller Hercules für Industrie, Automotive und Medizin

Die mit zwei ARM-Fließkomma-Kernen ausgestattete Hercules Sicherheits-MCU-Plattform „Hercules“ von TI soll es Entwicklern in den Bereichen Medizintechnik, Industrie und Verkehr erleichtern, Sicherheitsnormen zu erfüllen.

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Texas Instruments Deutschland GmbH

TIs Hercules-MCUs basieren auf zwei ARM-Cortex-R4F-Fließkomma-Kernen im Lockstep-Betrieb und integrierten Diagnose-Funktionen. Sie erfüllen die Systemnormen IEC 61508 SIL 3 und ISO 26262 ASIL-D.

"Anders als viele andere MCUs, die stark auf Software-Sicherheitsmerkmale ausgerichtet sind, beinhalten die Hercules-MCUs Schutzfunktionen in der Hardware, um die Leistung zu maximieren und den Software-Overhead zu reduzieren", erklärte Frank Forster, Safety Microcontroller Marketing & System Application Manager bei TI.

Die Hercules-MCUs seien das Ergebnis der mehr als 20-jährigen Erfahrung, die TI mit sicherheitskritischen Systemen, der Zusammenarbeit mit der Industrie und der Entwicklung von Hardware für den Automobil-Markt hat. Die Hercules-RM4x-Familie bietet dabei hohe Leistung für Einsatzgebiete wie die Medizintechnik und Industrie. Die Hercules-Reihe TMS570 eignet sich für Verkehrsanwendungen und die Hercules-Familie TMS470M stelle eine kosteneffiziente Alternative für Anwendungen dar, die weniger Leistung beanspruchen.

Sicherheitsfunktionen der Hercules-RM4x- und TMS570-MCUs

Die MCU-Familien RM4x und TMS570 verfügen über hardwareseitige Sicherheitsfunktionen, um zufällige Fehler zu erkennen und vor systematischen Fehlern zu schützen:

• Die beiden Cortex-R4F-Fließkomma-Kerne im Lockstep-Betrieb ermöglichen On-Line-Diagnose.

• CPU und alle Bus-Master-Einheiten mit Speicherschutz

• Der Code für die Fehlerkorrektur (ECC) für Flash und RAM mit Single Bit Error Correction und Double Bit Error Detection (SECDED) wird ohne Auswirkungen auf die Leistung in den Lockstep-CPUs ausgewertet.

• CPU und RAM beinhalten eine integrierte Selbstdiagnose (Built-in-Self-Test, BIST), um ohne Software-Overhead mögliche verborgene Fehler zu erkennen.

• Parität auf peripheren RAMs, dualen A/D-Wandlern und Timern sowie eine Spannungs- und Taktüberwachung bieten eine zusätzliche Diagnoseerfassung.

• Ein intelligentes Fehleranzeige-Modul (Intelligent Error Signaling Module) ermöglicht der Endanwendung, je nach Art des Fehlers entsprechend zu reagieren.

• Das Sicherheits-Handbuch stellt präzise dar, wie Hercules-MCUs in sicherheitskritische Anwendungen integriert werden können.

• Die Auswirkungs- und Diagnoseanalyse (Failure Modes, Effects and Diagnostic Analysis, FMEDA) bietet alle Informationen über die Fehlerquote, die für das Erfüllen von Sicherheitsnormen erforderlich sind.

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