TI安全电机控制芯片组助力汽车电子

日前，德州仪器 (TI) 宣布推出 12 款新型 Hercules™ TMS570 ARM® Cortex™-R4 安全微控制器，与 TI 的 TPS65831-Q1 多轨安全电源管理集成电路 (PMIC) 和 DRV3201-Q1 安全电机驱动器相得益彰。Hercules TMS570 安全微控制器以及 TI 首款功能安全 PMIC 和业界首款功能安全电机驱动器联袂形成“安全电机控制芯片组”，可最大限度地提升故障检测和缓解能力，同时把软件开销降到最低。新型电机控制安全芯片组随附于 SafeTI-26262 和 SafeTI-61508 设计软件包，能帮客户更轻松地获取面向安全关键型汽车及交通运输电机控制应用的 ISO 26262 与 IEC 61508 认证，并加快产品上市进程。

最新型 Hercules TMS570 安全微控制器进一步壮大了该产品线阵营，有 36 种配置可供客户选择以满足应用的特定需求，非常适用于先进驾驶辅助系统、电动助力转向、混合动力车和电动汽车、电源轨推进控制、航空防滑控制、越野车等。新型 Hercules TMS570LS12x/11x 浮点安全微控制器 可提供更多的内存与性能配置，具有扩展的电机控制功能;而 Hercules TMS570LS04x/03x 安全微控制器 则可提供封装更小、成本更低且具有集成型电机控制接口的入门系列解决方案。兼容型 PMIC 可将多个电源和安全特性整合在单个器件中，旨在缩减设计时间和板级空间。该电机驱动器集成了用于保护和监控的功能安全架构，在市场上率先支持启动/停止功能。

新型 Hercules TMS570 安全微控制器的特性与优势：性能和内存选项更丰富，范围涵盖 80 MHz 至 180 MHz 锁步 ARM Cortex-R4 内核以及 256KB、384KB、1MB 和 1.25MB 闪存，一应俱全，为设计人员提供更多选择和可扩展性，惠及其多功能安全产品。组件符合业界安全性曜迹低成杓聘菀通过 ISO 26262 和 IEC 61508 认证。硬件安全特性可提供高水平的在线诊断功能(借助了锁步内核)，CPU 和总线主控器的内存保护，用于具有单位纠错和双位纠错 (SECDED) 能力的闪存及 RAM 纠错码 (ECC)，用于检测潜在时延故障的 CPU 及 RAM 内置自测试 (BIST) 功能，可根据安全错误采取适当措施的智能型误差信号模块，外设 RAM 的奇偶校验，备用的模数转换器 (ADC) 和定时器，以及连续电压和时钟监控。集成型电机控制功能，具有片上增强型脉宽调制、传感器捕获和正交编码器接口，能减少用于电机控制的多个外部组件。32 通道定时器协处理器可充当一个多功能的冗余电机控制通道，并检查电机控制回路中脉宽调制器 (PWM) 的完整性。与去年推出并预计在 2012 年 10 月 31 日投入量产的 Hercules TMS570LS31x/21x 安全微控制器 引脚兼容(仅限于 Hercules TMS570LS12x/11x 浮点安全微控制器)。片上 FlexRay™、CAN、以太网、LIN 连接可实现标准的汽车网络，并提供资料收集的多种选项。

TI首款功能安全 PMIC TPS65381-Q1 的特性与优势：在单个器件中内置多个电源轨，包括具有内部 FET 的异步降压开关模式电源转换器，把输入电池电压转换为 6V 的预稳压器输出(可为其它稳压器供电)。具有内部 FET 的两个线性稳压器可为控制器局域网 (CAN) 及微控制器输入/输出 (I/O) 供电。一个线性稳压器控制器给微控制器内核供电。这种高度集成化既可缩短设计时间，又可节省宝贵的电路板空间。附加的集成型传感器电源同时提供“短路到接地”和“短路到电池”的保护功能，可为电子控制单元 (ECU) 外部的传感器供电。功能安全架构可集成诸多特性，如问答型看门狗、MCU 错误信号监控器、内部振荡器的时钟监控、时钟监控器的自我查验、非易失性存储器的循环冗余校验 (CRC) 以及用于微控制器的复位电路。此外，BIST 可监控启动时的器件功能，而专用的诊断状态则使微控制器能检查 PMIC 的安全功能，无需另设监控微控制器，从而可节省成本和电路板空间。

业界首款功能安全电机驱动器 DRV3201-Q1 的特性与优势：专用于汽车三相无刷直流电机的桥接驱动器，可为高达 250nC 电荷的正常能级 N 通道 MOSFET 晶体管提供 6 个专用驱动器。驱动器源极/汲极电流是可编程的，以简化输出斜率调整。市场上首款支持启动/停止功能的电机驱动器，即使电池电压低至 4.75V，仍可完全控制功率级。功能安全架构可集成诸多特性，如电压漏 - 源 (VDS) 监控、相位比较器、击穿保护、死区时间控制、温度报警与保护、用于欠压和过压保护的电池电压检测。

用于简化安全关键型开发的文档、工具、软件和支持安全文档包括安全手册和安全分析报告，详述如何在安全关键型应用中使用 Hercules 微控制器、PMIC 和电机驱动器，还具体说明了提供符合安全性标准所需失效率信息的失效模式、影响和诊断分析 (FMEDA)。Hercules 开发套件 —快速启动并运行低成本 USB 记忆棒 (TMDXLS31USB) 或全功能套件 (TMDXLS04HDK 或 TMDXLS12HDK)，这些套件包括开发电路板、TI Code Composer Studio™ 集成型开发环境 (IDE) 第 5 版、HALCoGen 外设配置工具和安全性演示。Hercules 电机控制套件 —采用 Hercules TMS570 电机控制套件 (DRV8301-LS12-KIT) 可在几分钟内安全启动电机。该套件包括 TMS570 controlCARD (TMDXLS12CNCD，也可独立供应给客户)以及 TPS65381-Q1 电源、电机驱动器 EVM 和 Teknic 伺服电机。TI的 MotorWare™ 软件内含磁场定向控制 (FOC) 演算法，支持把无传感器反馈作为定位传感器的备用/安全通道;而工程实例则可充分利用 ARM CMSIS DSP 库以及具有内置安全支持能力的 HALCoGen 外设库。SafeTI ARM 编译器合格套件 — 采用 TI 新型编译器合格套件可使您对开发工具满怀信心，有助于对 TI ARM 编译器的使用进行文档编制、分析、验证及审核，以满足 ISO 26262 和 IEC 61508 标准的要求。先期批准发行版本现已面市，全功能版本将于 2013 年第 1 季度推出。 符合 ISO 26262 标准的 AutoSAR® 软件：设计人员可从 TTTech/Vector 获取安全汽车开放系统架构 (AutoSAR)，其中包含对 ASIL D 的保护机制。Vector 与 Elektrobit 为符合 ISO 26262 标准的 AutoSAR 提供支持。