本文以RA6 MCU為例，介紹如何使用自診斷軟件對MCU進行自檢。

1 使用的環境

2 自檢軟件介紹

瑞薩提供了針對RA系列MCU的診斷軟件，涵蓋了對MCU的CPU core，ROM，RAM的永久性故障診斷，CPU的斬斷覆蓋率達90%，RAM的診斷覆蓋率達90%，ROM的診斷覆蓋率達99%，滿足SIL3的認證要求。本文檔使用的自檢軟件包RTK0EF0090F60001SJ_Ver.1.01適用于cortex M4架構的RA6系列MCU。

2.1CPU診斷軟件

CPU診斷軟件通過采用主要基于指令的診斷方法來驗證 CPU的正確功能，從而檢測CPU內核的永久性硬件故障。針對處理器內核，有20項的測試內容。

2.2CPU診斷軟件API

void coreTest（uint8_t steps， const uint8_t forceFail， uint32_t *result），通過設置參數forceFail，可以實現故障注入從而返回錯誤。

2.3RAM診斷軟件

RAM診斷軟件是檢測MCU RAM內存，將要檢測的內存大小MUTSize分成numberOfBUT塊，那么每塊內存大小就是MUTSize/numberOfBUT.調用RAM診斷API對每塊內存進行檢測，返回兩個結果resultTestRam1和resultTestRam2，如果都為1，則表示檢測通過，否則檢測失敗。

2.4RAM診斷軟件API

void testRAM（unsigned int index， unsigned int selectAlgorithm， unsigned int destructive），參數 selectAlgorithm是設置RAM自檢算法，支持Extended March C-和WALPAT兩種算法，參數destructive是設置RAM自檢模式，0表示非破壞性模式，需要使用新buffer保存被檢RAM區的數據做備份，1表示po破壞性檢測，該模式會模式會清楚RAM區數據初始化為0。

2.5ROM診斷軟件

RAM診斷軟件是檢測MCU ROM，通過選定ROM起始地址和終止地址來確認檢測的內存塊范圍，調用ROM診斷軟件API對ROM內存塊進行相應CRC計算，返回值與參考checksum（由IAR鏈接器預先計算產生）進行比較，如果不一致，則表示有錯誤。

2.5ROM診斷軟件

RAM診斷軟件是檢測MCU ROM，通過選定ROM起始地址和終止地址來確認檢測的內存塊范圍，調用ROM診斷軟件API對ROM內存塊進行相應CRC計算，返回值與參考checksum（由IAR鏈接器預先計算產生）進行比較，如果不一致，則表示有錯誤。

2.6ROM診斷軟件API

void crcHwSetup(unsigned int crc)

uint16_t crcComputation(unsigned int checksumBegin，unsigned int checksumEnd，unsigned int incrMode)

以上是診斷軟件的介紹，詳細的細節可以查閱診斷軟件的用戶手冊。

3 RA6開發板測試

3.1 使用RASC創建基于IAR的FSP工程，點擊Generate Project Content生成代碼。

3.2 打開新創建的IAR工程，從RTK0EF0090F60001SJ_Ver.1.01代碼包中，拷貝自檢代碼添加到工程中src目錄下。

3.3工程設置

C/C++ Compiler->Preprocessor添加對應文件路徑

Assembler->Preprocessor添加對應文件路徑

3.4應用功能實現

編輯hal_entry.c文件，實現對CPU，RAM，ROM每隔0.5秒的循環檢測，同時EK-RA6M4按下S1按鈕，故障輸入，從而實現CPU錯誤檢測，紅色led燈閃爍，參考ek_ra6m4_selftest樣例程序。

1.主函數入口代碼： void hal_entry(void) { /* TODO: add your own code here */ uint32_t ver; uint8_t cnt = 0;

ver = R_CPU_Diag_GetVersion(); // printf("CPU diag software version = %d.%02d\n",ver >>16u,ver & 0xFFFF);

ver = R_RAM_Diag_GetVersion(); // printf("RAM diag software version = %d.%02d\n",ver >>16u,ver & 0xFFFF);

ver = R_ROM_Diag_GetVersion(); // printf("ROM diag software version = %d.%02d\n",ver >>16u,ver & 0xFFFF); /* Setup Registers */ setup_diag(); /* Holds level to set for pins */ bsp_io_level_t pin_level = BSP_IO_LEVEL_LOW;

while(1) { int32_t result = 0; cnt = cnt % 3; /* Blue LED blinks */ led_change(0, pin_level);

/* Diagnostic */ switch (cnt) { case 0: result = cpu_test_sample(); break; case 1: result = ram_test_sample(); break; case 2: result = rom_test_sample(); break; } cnt++;

if (0 == result)

{ /* Red LED lights off */ led_change(2, BSP_IO_LEVEL_LOW); }else{ /* Red LED lights up */ led_change(2, BSP_IO_LEVEL_HIGH); } /* Toggle level for next write */ if (BSP_IO_LEVEL_LOW == pin_level)

{ pin_level = BSP_IO_LEVEL_HIGH; } else { pin_level = BSP_IO_LEVEL_LOW; } /* Delay (500ms) */ R_BSP_SoftwareDelay(500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS); } #if BSP_TZ_SECURE_BUILD /* Enter non-secure code */ R_BSP_NonSecureEnter(); #endif }

2. cpu_test_sample()函數實現了CPU TEST代碼：

/*********************************************************************************************************************** * CPU TEST **********************************************************************************************************************

/ int32_t cpu_test_sample(void) { uint32_t forceFail = 1; /* Force fail:Disable */ int32_t result; uint32_t index; /* Check SW 'S1' */ if (R_PFS->PORT[0].PIN[5].PmnPFS_b.PIDR == 0) { forceFail = 0; asm("NOP"); } else{ asm("NOP"); } for (index = 0; index <= CPU_DIAG_MAX_INDEX; index++) { result = 0; R_CPU_Diag(index, forceFail, &result); if (result != 1) { return -1; } } return 0; }?

3. ram_test_sample()函數實現了RAM TEST代碼： /*********************************************************************************************************************** * RAM TEST **********************************************************************************************************************/ #include "r_ram_diag.h" int32_t ram_test_sample(void) { uint32_t area = 0; uint32_t index; uint32_t algorithm = RAM_ALG_MARCHC; uint32_t destructive; for (index = 0; index < numberOfBUT0; index++) { if (index == 0) { /* Buffer block */ destructive = RAM_MEM_DT; } else { destructive = RAM_MEM_NDT; } /* Call API */ R_RAM_Diag(area, index, algorithm, destructive); /* Check API result */ if ( (RramResult1 != 1) || (RramResult2 != 1) ) { return -1; } } return 0; }?

4.rom_test_sample()函數實現了ROM TEST代碼： /*********************************************************************************************************************** * ROM TEST **********************************************************************************************************************/ #define NUM_OB_ROM_BLOCK (2) #define CHECKSUM_BLOCK_ADDRESS (0x00003000) /* Area where the expected CRC checksum values of each ROM block are aggregated. */ __root const uint16_t expChecksum[NUM_OB_ROM_BLOCK] @ CHECKSUM_BLOCK_ADDRESS; int32_t rom_test_sample(void) { uint32_t start;

uint32_t end; uint32_t mode; uint16_t calChecksum; /* ROM Test: Block0 (4KB) */ start = 0x00001000; end = 0x00001FFF; mode = 0; calChecksum = R_ROM_Diag(start, end, mode); if (calChecksum != expChecksum[0])

{ return -1; } /* ROM Test: Block1 (4KB, 4time-wise split) */ /* Block1, Group1 (1KB) */ start = 0x00002000; end = 0x000023FF;

mode = 0; calChecksum = R_ROM_Diag(start, end, mode); /* Block1, Group2 (1KB) */ start = 0x00002400; end = 0x000027FF; mode = 1;

calChecksum = R_ROM_Diag(start, end, mode); /* Block1, Group3 (1KB) */ start = 0x00002800; end = 0x00002BFF;

calChecksum = R_ROM_Diag(start, end, mode); /* Block1, Group4 (1KB) */ start = 0x00002C00; end = 0x00002FFF; calChecksum = R_ROM_Diag(start, end, mode); if (calChecksum != expChecksum[1]) { return -1; } return 0; }

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