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功能安全

知从木牛SAFETYFRAME瑞萨RH850/U2CX

功能概述

RH850/U2Cx SafetyFrame用于帮助客户实现基于RENESAS RH850/U2Cx平台的功能安全要求。SafetyFrame具有高扩展性，可以根据不同的客户项目要求进行配置和再开发，最终满足客户的功能安全需求。

RH850/U2Cx SafetyFrame用于实现RH850/U2Cx系列的软件安全机制，包括MCU内部模块的故障测试和硬件安全机制的驱动功能。

应用领域

RH850/U2Cx SafetyFrame可应用于有功能安全等级需求的控制器。例如：

Ø 电池管理系统(BMS)

Ø 智能驾驶控制器(ADAS)

Ø 智能网关控制器(Gateway)

Ø 智能刹车系统(iBooster)

Ø 车身稳定控制(ESC/Onebox)

Ø 电动助力转向(EPS)

Ø 车身控制器(BCM)

Ø 发动机管理系统(EMS)

Ø 底盘域线控系统应用

Ø 区域控制器

通过将Safety Frame集成到基于RH850/U2Cx的控制中，可达到ISO26262 ASIL-D的等级要求。

配置环境

配置环境
Hardware (Chip)	RENESAS RH850/U2Cx
Compilers Supported	GHS_For_RH850 Compiler v2020.1.5
Evaluation Hardware	FG2 RH850/U2Cx U2Cx_C and U2Cx_3
Debugger	Lauterbach (Trace32 R.2024.02) Isystem (IC5700)
Configuration Tools	知从木牛.配置工具V5.1.0
Configuration Environment	Win10 64bit

编译器选项

GreenHills编译选项

-Onone

-OB

-no_data_delete

-delete

-dual_debug

-ignore_debug_references

-object_dir=objs

-init_ram_at_startup

{optgroup=GhsCommonOptions} -o RH850_SafetyFrame.elf

:postexec='gsrec -B -hex386 ./out/ RH850_SafetyFrame.elf -o RH850_SafetyFrame.hex'

-full_debug_info

-G

-gnu99

-cpu=rh850g4kh

-bsp generic

GreenHills链接选项

-e _RESET

开发背景

目前，汽车上的电子电气架构越来越复杂，对汽车电子的安全性要求也越来越高，为了满足汽车的安全性需求，汽车功能安全越来越受到重视。提到功能安全，大家首先想到的是功能安全的标准ISO26262。其中，ISO 26262-5(2018) Clause 8中介绍了2个度量：Single-point fault metric(单点故障度量)和Latent-fault metric(潜伏故障度量)。根据不同的ASIL等级要求，单点故障度量和潜伏故障度量需要达到相应的等级。

对于微控制器(MCU，以下简称MCU)，在电子电气系统中，作为SEooC(safety element out of context)进行设计开发。MCU为了满足以上提到的2个度量要求，需要实现相应的安全机制。而安全机制可以分配到硬件和软件模块中。MCU的Safety Frame安全库就是实现分配到软件上的安全机制。

产品特点

AUTOSAR架构

Ø 可作为复杂驱动集成到AUTOSAR中

Ø 可集成到非AUTOSAR软件架构中，灵活适配

Ø 支持多核测试及应用

Ø Safety Library具有内部程序流监控

Ø 高安全性：支持多核自检测试，搭配知从科技TLF35584Lib可实现高达ASIL-D需求

Ø 高扩展性：各模块可配置满足不同客户的应用需求

软件架构

实现的功能模块：

模块	子模块	描述
测试库	Lbist Test	Logic BIST和Memory配置和结果检测
	Sram Test	Sram 数据检测
	Flash Test	Flash数据检测
	Port Test	Port模块启动检测
	Clock Test	时钟合理性模块检测
	Interrupt Test	中断检测
	Register Test	寄存器检测
	Wdt Test	看门狗检测
	Voltage Test	电压监控检测
	Adc Test	Adc模块检测
驱动库	Pms Driver	电源监控配置驱动
	Ots Driver	温度监控配置驱动
	Ecm Driver	Ecm模块配置驱动
SwLib	E2E Lib	E2E保护协议库
SwLib	Plausibility Test	数据合理性校验库
Wdg驱动库	WdgIf	看门狗驱动接口
	SbcDrv	SBC芯片驱动
	IntWdg Drv	内部看门狗驱动
Wdg Manager	Wdg Manager	看门狗管理模块
Test Manager	Test Manager	测试管理模块

配置工具

运行阶段为了满足客户的不同项目需求，提高SafetyFrame的扩展性，RH850/U2Cx SafetyFrame实现了各个模块可配置性，并且实现了SafetyFrame的配置工具。客户可根据不同需求，在配置工具上完成SafetyFrame各个模块的配置工作，可生成配置代码文件，将生成的配置文件集成到工程中即可。

Ø 预运行阶段

此阶段是对MCU的安全机制进行测试，一般此阶段在OS启动之前进行。

Ø 运行阶段

此阶段是在任务运行时进行，在OS运行时进行，同时部分MCU的安全机制在此阶段进行测试。

过程文档

开发流程	文档描述
需求收集	客户的需求文档
软件需求分析	需求分析规格书
	软件需求追踪表
	客户问题沟通表
软件架构设计	软件架构说明书
软件架构设计	软件架构的追踪表
软件详细设计和单元设计	软件模块详细设计说明书
	配置工具设计
	软件详细设计追踪表
	Safety Frame工程评审
软件单元测试	QAC分析报告
	Tessy测试报告
	软件单元验证策略
软件集成和集成测试	集成策略
	集成手册pdf
	集成测试策略
	集成测试报告
	资源分析报告
	木牛.Safety Frame配置工具使用指导书
	木牛.Safety Frame配置工具软件配置管理文档
软件认可测试	软件测试报告
软件认可测试	软件测试策略
发布	发布文档