1.概述
瑞萨电子的IEC61508功能安全解决方案提供了以下7个组件,本文主要介绍下图中描述的组件2:SIL3 System Software Kit软件套件。
针对不同的MCU/MPU型号,功能安全解决方案套件提供相应的符合SIL3标准的软件平台,简称PLSW软件。本文主要介绍该LSW软件的基本功能和工作流程,为后续客户基于开发板开发自己的SIL3应用软件打好基础。
PLSW软件针对冗余系统的安全处理器设计,部署于双安全MCU硬件平台,实现MCU/MPU内部自诊断和双MCU之间的交叉监控功能,实现应用层的任务调度功能,实现各个应用以及各应用与PLSW软件的分区功能。
2.软件介绍
2.1诊断功能
诊断功能包括MCU自诊断和双MCU之间的交叉监控功能,PLSW软件集成了自检软件代码,自检软件可对CPU,ROM,RAM进行永久失效诊断,诊断覆盖率达到90%,同时PLSW软件的MCU诊断功能,支持对PLSW所使用的RAM和外设进行瞬时失效诊断,自检软件代码的使用具体可以参考自检软件套件说明文档。
除了诊断覆盖率,IEC61508标准中还要求支持“combination of temporal and logical monitoring”,PLSW软件的MCU/MPU的交叉监控功能经过认证符合该要求。
2.2任务调度功能
PLSW软件支持注册多达16种共计50个用户应用,支持安全应用和非安全应用混合部署,任务的调度时序可以通过系统配置文件设置。
PLSW软件工作流程分三个阶段,包括Startup processing阶段,PLSW cycle processing阶段和Safety control阶段。
在Startup processing阶段中,首先PLSW软件自身初始化,然后对注册的应用软件初始化,最后进行双MCU之间的同步处理,然后进入PLSW的循环阶段。
PLSW cycle processing阶段中,PLSW执行zi'jian自检/交叉监控,调度应用程序执行,各个应用程序都可以自行接受中断请求。
Safety control阶段,表示当系统出现错误时,PLSW进入安全错误状态,进行安全错误处理。
2.3分区功能
PLSW软件分区功能,支持各个应用之间的分区以及应用与PLSW软件的分区。
分区的好处是使得安全应用和非安全应用可以在同一个安全MCU/MPU上部署,当非安全软件改变时,并不需要重新认证。另外也保证了不同分区之间不会相互影响,保证了系统的安全性。
3.PLSW软件流程图
熟悉PLSW软件流程是非常有必要的,这将为在后续基于安全开发板应用开发建立良好基础。
4.PLSW系统配置文件
系统配置文件PSW_user_setting.h可以配置整个PLSW软件,配置项包应用包括:应用的窗口时间,时间片的轮询顺序规则,单MCU/双MCU调试设置,交叉监控使用的串口资源和通讯速率等等;
配置示例如下
分别打开RX72N-A和RX72N-B的 PSW_user_setting.h文件:
将RX72N-A设置为Master MCU,将RX72N-B设置为Slave MCU
SCI12作为Master MCU和Slave MCU的交互通道(固定设置,用于交叉互检)
设置PLSW的窗口时间
关于如何确定Master MCU和Slave MCU的PL-SW 的窗口时间,请参考用户手册5.11 PL-11:PL-SW Window Time
为了方便对时序进行设计以及直观查看时序图,提供了GUI工具对系统配置文件PSW_user_setting.h进行编辑。编辑生成新的配置文件PSW_user_setting.h,可导入到对应的工程文件中。
总结
上述是功能安全软件平台的介绍,客户获取到SIL3软件包,了解SIL3功能安全软件平台基本信息之后,就可以结合瑞萨的双处理器开发板进行功能安全应用开发,可关注后续技术文章。
推荐阅读: