适用于关键安全应用的PIC单片机

通过 克里斯·弗朗西斯

Microchip最近宣布了一些用于“安全关键应用”。我很想知道区别是什么，以及它们如何与其他制造商进行比较’针对类似应用的微控制器。我发现的第一件事是’t seem to be many microcontrollers aimed at 安全关键应用. The Texas Instruments “Hercules”TMS470M / TMS570M和RM4x微控制器是16/32位高引脚数器件，大概是针对Microchip提供的低引脚数8位器件的不同市场。它们也比PIC贵很多。

PIC12 / 16F1612 / 3

目前，这种新类别中的Microchip器件很少“安全关键应用”。 PIC12F1612和PIC16F1613（以及两者的LF版本）目前看来是唯一的。它们似乎确实针对特定的应用程序，因为它们还包含以前在PIC上未见过但与安全无关的新功能。例如，它们具有硬件过零检测功能，这在TRIAC控制或测量电源频率等应用中可能非常有用，但与“安全关键应用”。他们也有24位“信号测量计时器”。大多数新功能似乎针对的是装有电动机的任何产品，无论是家用电器还是小型工业产品。

新功能 是 aimed at 安全关键应用 是:

• 带内存扫描的循环冗余校验（CRC / SCAN）
• 窗口看门狗定时器（WWDT）
• 硬件限制计时器（HLT）

The hardware limit timer operation is an extension to the 正常 timer operation and allows, for example, the timer to be reset based on an external signal which can include the new zero-crossing detector output. The reset could also be from an analog signal because the analog comparator output can be used to reset the timer. There 是 several HLTs in the PICs depending on the version – they 是 正常 timers with extended functionality.

带存储器扫描的CRC是软件可配置的，硬件实现的CRC校验和生成器。 CRC可以由软件驱动，但是在存储器扫描模式下，可以将其设置为自动扫描FLASH存储器以查找损坏，并且感兴趣的范围在用户控制下。仍然需要一些软件交互，因为（通过硬件）计算完CRC后，它将为软件生成一个中断以读取值。除了“PEEK mode”当它不读取内存时’如果使用CRC存储器检查，则所有其他存储器CRC计算模式都会暂停或停止处理器，因此需要仔细考虑操作模式。窥视模式可能需要很长时间才能完成扫描，因为在不访问闪存的时间有限。我能想到的最可能的用途是启动时的突发模式–尽管可以在启动后使用窥视模式作为辅助检查，但是在程序运行之前有效地检查了程序的完整性，而不是试图即时检测闪存损坏。并发模式与CPU交替进行CRC闪存访问，因此可以以处理速度为代价来使用它。

窗口式看门狗定时器是不提供看门狗定时器的一个受欢迎的补充’自从多年前引入以来，似乎没有太大变化。它不是很复杂，但是普通的看门狗计时器只是在没有时间的情况下才超时’如果在超时期限内清除了该计时器（导致处理器复位），则如果过早清除了看门狗定时器，则该窗口版本也会重置处理器。窗口大小是看门狗周期时间的12.5％到100％。看门狗100％“normal”.

如果看门狗定时器设置为16ms，并且窗口设置为25％，则必须在12ms和16ms之间清除看门狗。如果在12ms之前将其清除，则看门狗定时器将重置处理器。我不确定如此狭窄的窗口到底有多现实。看门狗定时器的耐受性很差–16ms可能在10ms到27ms之间。因此，如果看门狗的触发来自无关（最有可能是准确的）时钟，那么您将无法保证达到25％的窗口。即使仅保证50％的窗口可用。但是，更大的窗口仍应允许您对其进行设置，以捕获循环中触发的软件，在该软件中，它反复快速清除看门狗计时器，这会使普通的看门狗计时器蒙蔽。