Семейство недорогих 8-битных микроконтроллеров (МК) Microchip AVR SD оснащено встроенными механизмами функциональной безопасности (FuSa), разработанными для соответствия требованиям уровня полноты безопасности автомобилей C (ASIL C) и уровня полноты безопасности 2 (SIL 2), которые требуют проведения избыточных проверок безопасности.
Аппаратные функции безопасности включают двухъядерный блокирующий процессор, два АЦП для резервирования, код коррекции ошибок (ECC) на всех блоках памяти, выделенный модуль контроллера ошибок, механизмы вставки ошибок и мониторы напряжения и часов. Компания далее поясняет, что AVR SD MCU соответствует целевым показателям интервала времени обнаружения неисправностей (FDTI) всего в 1 миллисекунду, а его функциональная система управления безопасностью сертифицирована TÜV Rheinland.
Блок-схема
Технические характеристики Microchip AVR SD:
- Ядро микроконтроллера – ЦП AVR в двухъядерном режиме Lockstep (DCLS) с тактовой частотой до 20 МГц
- Память – 4 КБ или 8 КБ SRAM с ECC
- Хранилище
- 32 КБ или 64 КБ внутрисистемно-программируемой флэш-памяти с ECC
- 256B EEPROM с ECC
- 512 байт пользовательских строк в энергонезависимой памяти (NVM), которая может сохранять данные во время стирания чипа и программироваться, когда устройство заблокировано
- 256B загрузочной строки для криптографических ключей, читаемых только из загрузочного раздела
- Вводы-выводы и периферийные устройства
- До 25 контактов GPIO (только AVR32SD, нет данных для AVR64SD)
- 6-канальная система событий для предсказуемой и независимой от ЦП межпериферийной сигнализации
- 1x 16-битный таймер/счетчик type A (TCA) с тремя каналами сравнения для PWM и генерации сигналов
- До 4х 16-битных таймеров/счетчиков type B (TCB) для захвата и измерения сигналов
- 1x 12-битный таймер/счетчик type D (TCD), оптимизированный для управления питанием
- 1x 16-битный счетчик реального времени (RTC), который может работать от внешнего кварцевого резонатора или внутреннего генератора
- До 3-х USART, работающих как RS-485, клиент LIN, хост SPI или IrDA
- 2x SPI с режимами работы хост/клиент
- 2x I2C с одновременной работой хоста/клиента (двойной режим) и двойным сопоставлением адресов
- Настраиваемая пользовательская логика (CCL) с возможностью программирования до шести таблиц поиска (LUT)
- 2x 10-бит, 170 квыб/с, АЦП с независимыми источниками опорного напряжения
- 1x 10-битный ЦАП
- 3x аналоговых компаратора (AC)
- До 2х детекторов перехода через ноль (ZCD)
- Внутренние источники опорного напряжения 1,024 В, 2,048 В, 4,096 В и 2,500 В, а также опция внешнего опорного напряжения
- Система
- Сброс при включении питания (POR)
- Детектор пониженного напряжения (BOD) с программируемыми уровнями
- Монитор регулятора напряжения (VMON)
- Параметры частот
- Высокоточный внутренний генератор с возможностью выбора частоты до 20 МГц
- PLL до 48 МГц для высокочастотной работы TCD
- Внутренний генератор 32,768 кГц
- Внешний кварцевый генератор 32,768 кГц
- Вход внешнего тактового сигнала
- Высокочастотный внешний кварцевый генератор
- Обнаружение сбоя часов (CFD)
- Измерение тактовой частоты (CFM)
- Одноконтактный унифицированный программный и отладочный интерфейс (UPDI)
- Три режима сна: режим ожидания, режим ожидания (настраиваемая работа выбранных периферийных устройств) и режим отключения питания с полным сохранением данных
- Сканирование памяти программ с помощью автоматического циклического избыточного кода (CRCSCAN)
- Проверка раздела Boot Flash
- CRC-16-CCITT или CRC-32 (IEEE 802.3)
- Внешнее прерывание на всех выводах общего назначения
- Функции целостности системы
- Контроллер ошибок (ERRCTRL)
- Центральный интерфейс для обнаружения неисправностей
- Обработка неисправностей в оборудовании в соответствии с запрограммированной степенью серьезности
- Дополнительный выход Heartbeat
- Опциональное трехпозиционное переключение всех контактов ввода/вывода в случае неисправности
- Паритет на шинах данных
- Синхронный сторожевой таймер (SWDT)
- Сторожевой таймер (WDT) с оконным режимом и отдельным встроенным генератором с функцией обнаружения сбоя тактовой частоты
- Монитор уровня напряжения (VLM) с прерыванием
- Отключение интерфейса программирования и отладки (PDID)
- Контроллер ошибок (ERRCTRL)
- Напряжение питания – от 2,7 до 5,5 В
- Корпус
- 20-контактный SSOP
- 28-контактный VQFN, SSOP и SPDIP
- 32-контактный VQFN и TQFP
- 48-контактный TQFP, VQFN WF
- Диапазоны температур
- Промышленный: от -40°C до +85°C
- Расширенный: от -40°C до +125°C
Матрица продукции с деталями AVR32SD и AVR64SD
Семейство AVR SD делится на два подсемейства: AVR32SD с 32 КБ флэш-памяти, 4 КБ SRAM и корпусами 20-контактных на 32-контактных, и AVR64SD с 64 КБ флэш-памяти, 8 КБ SRAM и корпусами 28-контактных на 48-контактных. AVR32SD в настоящее время находится в производстве, а AVR64SD планируется позже.
Microchip утверждает, что микроконтроллеры AVR SD совместимы с сертифицированным по функциональной безопасности компилятором MPLAB XC8 Pro TÜV SÜD и поддерживаются пакетами функциональной безопасности с документацией (отчет о видах отказов, последствиях и диагностическом анализе, Руководство по технике безопасности, отчет об анализе зависимых неисправностей), программным обеспечением безопасности и отчетами о соответствии. Наконец, инженеры могут оценить новый 8-битный микроконтроллер с помощью платы разработки AVR32SD32 Curiosity Nano, оснащенной портом USB-C, встроенным отладчиком и двумя 21-контактными разъемами GPIO, а также несколькими светодиодами и кнопкой.
Оценочный комплект AVR32SD32 Curiosity Nano
Микроконтроллеры Microchip AVR SD (AVR32SD20) начинаются с 0,93$ за штуку в партиях по 5000 штук, с более низкими ценами для больших объемов. Плату разработки можно приобрести за 14,99$, в то время как компилятор MPLAB XC8 Pro FuSa (при необходимости) требует лицензионного сбора в размере 3,459.23$. Дополнительную информацию можно найти на странице продукта и в пресс-релизе.
Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь