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AN4266: 产品描述Safety application guide for SPC56xL70xx family; 文件大小572KB，共76页; 制造商ST(意法半导体); 官网地址http://www.st.com/

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AN4266概述

Safety application guide for SPC56xL70xx family

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AN4266

Application note

Safety application guide for SPC56xL70xx family

Introduction

This document is the safety application guide for the SPC56xL70xx. It provides the

conditions of use for the SPC56xL70xx in ASIL D applications.

September 2013

Doc ID 024283 Rev 2

1/76

www.st.com

Contents

AN4266

Contents

Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

General information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

Mission profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Safe state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Failure indication time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Error handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

Sphere of Replication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

Functional safety requirements for application software . . . . . . . . . . 12

3.1

Application software requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.1.1

3.1.2

3.1.3

Mandatory software requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Recommended software requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Implementation details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.2

System Status and Configuration Module (SSCM) . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.2.1

3.2.2

Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.3

Self-Test Control Unit (STCU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.3.1

3.3.2

Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

3.10

3.11

3.12

3.13

Reset Generation Module (MC_RGM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Clock configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Flash memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Interrupt Controller (INTC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Semaphore Unit (SEMA4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Enhanced Direct Memory Access (eDMA) requests . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Periodic Interrupt Timer (PIT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Communication peripherals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

I/O peripherals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

3.13.1

3.13.2

Read Digital Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Read PWM Input

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2/82

Doc ID 024283 Rev 2

AN4266

3.13.3

3.13.4

3.13.5

3.13.6

Contents

Read Encoder Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Write Digital Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Write PWM Outputs

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Other requirements for I/O peripherals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.14

3.15

Cross Triggering Unit (CTU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.14.1

Synchronize Sequential Read Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

ADC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.15.1

3.15.2

Read Analog Inputs

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Other requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

3.16

3.17

3.18

3.19

3.20

3.21

3.22

3.23

3.24

3.25

3.26

3.27

Temperature sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Software Watchdog Timer (SWT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Redundancy Control Checking Unit (RCCU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Cyclic Redundancy Checker Unit (CRC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Clock Monitor Unit (CMU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Frequency-Modulated Phase-Locked Loop (FMPLL) . . . . . . . . . . . . . . . 50

Internal RC Oscillator (IRCOSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Power Management Unit (PMU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Memory Protection Unit (MPU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Error Correction Status Module (ECSM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Fault Collection and Control Unit (FCCU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Functions of external devices for ASIL D applications . . . . . . . . . . . . 57

4.1

4.2

4.3

External Watchdog Function (EXWD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Power Supply and Monitor Function (PSM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Error Out Monitor Function (ERRM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

4.3.1

4.3.2

Both FCCU pins connected to external device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Single FCCU pin connected to external device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

4.4

PWM Output monitored by external ASIC (PWMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Scenarios for automotive applications: Motor control . . . . . . . . . . . . 61

5.1

Application example 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

5.1.1

5.1.2

Functional safety related inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Functional safety related outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

5.2

Application example 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Doc ID 024283 Rev 2

3/82

AN4266

List of tables

Table 1.

Table 2.

Table 3.

Table 4.

Table 5.

Table 6.

Table 7.

Table 8.

Table 9.

Table 10.

Table 11.

Table 12.

Table 13.

Table 14.

Table 15.

Table 16.

Table 17.

Table 18.

Table 19.

Table 20.

Table 21.

Table 22.

Temperature profile for packaged device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Temperature profile for bare die device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Software BIST and/or test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Software BIST and/or test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Software BIST and/or test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Software BIST and/or test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Software BIST and/or test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Software BIST and/or test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Software BIST and/or test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Software BIST and/or test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Software BIST and/or test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Software BIST and/or test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

PMU monitored supplies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Functional safety inputs for application example 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Functional safety outputs for application example 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Functional safety inputs for application example 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Functional safety outputs for application example 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

Functional safety inputs for application example 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

Functional safety outputs for application example 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Data pattern used by the ECC logic test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

List of conventions and terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

Acronyms and abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

Doc ID 024283 Rev 2

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