前篇回顧

解決方案 | 瑞薩基于IEC61508的功能安全解決方案介紹（1）

解決方案 | 瑞薩基于IEC61508的功能安全解決方案介紹（2）

瑞薩功能安全解決方案 - 硬件（HW）

作為解決這些問題的方案，瑞薩提出將硬件，如我們的MCU和我們的MCU的認證軟件相結合。

本章節關于硬件。除了客戶的系統之外，瑞薩還提出了雙MCU架構。雖然您可能認為這種架構會增加BOM成本，但這對由MCU控制的安全系統有三個好處。

一、簡單的安全驗證

因為安全模塊的硬件和客戶的非安全系統可以單獨控制或隔離。優化或降低診斷頻率，因為冗余系統的診斷可以在8～24小時內完成。

二、提高了系統性能

如下圖左側的單個MCU配置將無法達到SIL3，并且HFT=0，這不適用于工業自動化系統。HFT是硬件故障容錯，指部件或子系統在出現硬件故障的情況下，有且還有一個或兩個及以上的功能安全單元/通道繼續執行所要求的安全功能的能力。

三、雙核單芯片

從硬件角度是可以的，但是如果沒有必要的功能安全軟件支持，認證機構也不接受此系統是冗余的，也就是無法通過SIL3的認證標準。

所以，冗余系統的好處：

1

即使其中一個MCU發生故障，另一個MCU也可以繼續安全操作，因為工業自動化安全系統需要冗余

2

通過冗余（HFT=1），所需的診斷覆蓋范圍適當放寬（SIL3要求的DC僅為90%）

3

診斷間隔可為8~24小時。它可以減少用戶應用程序操作中的診斷開銷

基于以上，我們認為，無論是單MCU架構或者雙核的MCU架構的配置都是有風險的。

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瑞薩功能安全解決方案 – 軟件（SW）

與之前提出的雙MCU架構的硬件平臺相結合，Renesas提供經認證的安全軟件、文檔、參考板和經認證的編譯器，以支持縮短和簡化安全系統開發。有了瑞薩認證的軟件和硬件，系統開發人員或客戶可以縮短MCU的認證過程，并專注于客戶的應用領域。

根據我們的經驗，一些客戶成功地將其安全系統開發時間縮短到了過去的三分之一?？蛻糁恍枰袘脤拥拈_發即可，減少整個研發時間成本。

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以下是瑞薩針對RA和RX MCU的一系列功能安全解決方案交付內容。包括：

1

自診斷/自檢軟件包：是包括診斷軟件在內的基本軟件包，用于實現對片上CPU、ROM和RAM的測試。

2

SIL3功能安全系統軟件包：該軟件包包括功能安全平臺軟件，該軟件使用雙MCU實現、開發冗具有余功能的安全系統，包括MCU診斷、調度、分區功能等。

3

FSOE應用軟件套件，是與功能安全平臺軟件一起使用的安全網絡堆棧包， 客戶可以根據其所需的網絡通訊協議，來選擇這些軟件包。

4

Profisafe應用軟件套件，也是與功能安全平臺軟件一起使用的安全網絡堆棧包。

5

參考文件是一套文件，為功能安全系統的認證文件和設計提示提供了指南。該參考文件特別適用于新開發IEC61508安全系統的用戶。

6

參考板硬件：這是一個具有冗余架構的評估板，也是獲得了TUV SIL3認證證書的。

7

編譯器認證套件：該套件包括瑞薩自己的CC-RX編譯器（只針對RX MCU）或者支持認證的編譯器IAR的使用手冊和功能安全證書。

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功能安全參考板

前文我們已經介紹了幾個軟件的交付內容，但您也需要硬件作為評估、開發的基礎。

瑞薩不僅提供安全軟件的硬件評估板，而且是為功能安全標準規定的雙MCU配置系統設計，并經過認證機構TUV SIL3認證證書認證的。所有的評估板包含安全設計專有技術，如標準要求的診斷、監控安全電路，方便您立即開始原型機的開發。

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下面是結合FSOE協議棧以及FSoE參考評估套件，全面覆蓋系統控制到EtherCAT網絡通訊的功能安全需求的評估板套件（后續將發布該評估板的具體介紹文章，敬請持續關注）。

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最后，讓我們總結一下瑞薩的功能安全解決方案：

我們強調的是認證的安全解決方案會全面支持客戶從開發到認證的整個過程，以更輕松、更快速地進入市場。

例如經過認證的軟件將縮短MCU安全軟件的開發時間，以便客戶能夠專注于應用軟件開發，無需因為非安全功能應用軟件的變更影響必要的認證。

再者，參考板將有助于縮短開發速度，快速建立原型機并投入市場。

當然，還有其他內容，如參考文件、IEC61508指南和設計訣竅、支持開發的認證編譯器等，客戶可以根據瑞薩功能安全解決方案靈活選擇需要交付的成果。