S32K3 MCU功能安全快速入门，看这篇文章就够了！

由 cathy 提交于周五, 28 一月 2022 - 09:35

S32K3 MCU系列结合了强大的安全架构和多种硬件安全机制，以及广泛的安全软件、文档和技术支持。

安全即标准要求

功能安全过去主要专注于车辆动力系统（如制动、底盘和动力系统控制），现已扩展到整个车辆应用范围，从车身控制模块和电池管理系统（BMS）到区域和电机控制ECU全覆盖。其中的核心是MCU作为主用安全和应用处理器或作为安全配套IC的作用。

为了满足这一不断增长的市场需求，恩智浦创建了基于Arm Cortex-M7的32位S32K3 MCU系列，该系列产品具备强大的硬件安全功能和定制的安全软件，可用于汽车和工业设计。

设计安全

与许多恩智浦汽车处理器一样，S32K3 MCU系列是按照恩智浦汽车BCaM7开发流程（获得了TÜV SÜD认证）开发的safety element out of context (SEooC)，其开发符合多项安全标准，其中包括IATF 16949（用于汽车质量管理体系）和ISO 26262（适用于在产车辆电气和/或电子系统的基于风险的安全标准，源自IEC 61508标准）。

该流程基于策略、角色和责任、程序、模板、检查清单和工具的最佳实践，并应用于CMMI成熟度阶段来提高总体性能。BCaM7开发流程有助于避免系统性故障。

<center><img src="http://mcu.eetrend.com/files/2022-01/wen_zhang_/100557446-241599-1.png&…; alt=“图1：BCAM7开发流程的关键信息"></center><center>图1：BCAM7开发流程的关键信息</center>

硬件安全

S32K3 MCU面向ASIL D级应用，其安全架构涵盖电源、时钟、复位、中央处理器（CPU）、互连、内存（包括内部闪存和RAM）以及多个外围模块。它们共同促进了安全可靠的外部通信，同时支持实时应用程序。有多种安全措施监测MCU的不同功能，包括电源监测、时钟和锁步内核监测、内置看门狗、内存访问保护、内存ECC、片上闪存的阵列完整性自检、互连端到端保护和循环冗余校验。其中大部分是在片上硬件中实现的，有助于降低系统集成商的物料成本。

恩智浦已通过了TÜV-SÜD的认证，安全相关项目符合ISO 26262:2018的ASIL D等级和IEC 61508:2010的SIL 3标准。查看证书，<a target="_blank" href="https://www.nxp.com.cn/docs/en/supporting-information/ISO-26262.pdf?cid…; textvalue="点击这里>>" linktype="text" imgurl="" tab="outerlink" data-linktype="2" wah-hotarea="click">点击这里>></a> 

S32K3 MCU支持不同的Arm Cortex-M7内核配置，以平衡功能安全和性能要求：
<ul>
<li>
延迟锁步模式——提供硬件实现的空间和时间冗余，提供高功能安全覆盖。
</li>
<li>
拆分锁定模式——每个内核都可用于应用以获得更高的性能。恩智浦提供结构内核自检 (SCST) 库，用于检测此配置中的内核故障，提供中等诊断覆盖。
</li>
</ul>

S32K3 MCU的技术安全概念已通过故障树分析（FTA）和相关故障分析（DFA）的定性安全分析以及使用故障模式、影响和诊断分析（FMEDA）的定量安全分析得到验证。FMEDA可根据客户的应用进行配置，这些分析的结果在安全分析报告中提供。
安全手册提供了用法假设和相应的建议，以帮助开发人员将MCU集成到安全系统中。客户可以请求访问恩智浦的<a target="_blank" href="https://www.nxp.com/security/login?service=https%3A%2F%2Fwww.nxp.com%2F…; textvalue="SafeAssure NDA group" linktype="text" imgurl="" tab="outerlink" data-linktype="2" wah-hotarea="click">SafeAssure NDA group</a>，下载可用的安全文档：安全手册、SEooC标准化FMEDA、分析报告、评估/确认方式报告和PPAP。此外，客户还可以获得针对其功能安全应用的专家技术支持。

软件安全

S32K3 MCU由一套量产级、符合安全标准的软件支持，以简化应用开发。

S32安全软件框架（SAF）提供了一套全面的库，用于检测和响应单点故障和潜在故障，并支持S32K3系列和其他恩智浦汽车处理器。结构内核自检（SCST）库支持整体S32K3安全概念，而安全外围驱动程序（SPD）则为希望开发自己的安全框架的开发人员提供了起点。

总之，恩智浦为AUTOSAR和非AUTOSAR应用提供了一个量产级、符合安全标准的实时驱动程序（RTD）软件包。

系统级安全

S32K3 MCU可与恩智浦的FS26xx系统基础芯片（SBC）一起使用，以提供系统级安全解决方案。FS26xx为具有自监测功能的MCU提供稳定的输入电源，对基本MCU计算功能进行外部看门狗监测，监测和控制MCU的复位输入/输出，并监测其故障采集和控制单元（FCCU）错误指示输出。如果SBC在MCU中检测到任何不可恢复的故障，则触发系统进入安全状态。

S32K3 MCU系列结合了强大的安全架构和多种硬件安全机制，以及广泛的安全软件、文档和技术支持。它和FS26xx SBC一起为不断发展的汽车和工业应用提供了全面的安全解决方案。

<center><img src="http://mcu.eetrend.com/files/2022-01/wen_zhang_/100557446-241600-2.png&…; alt=“图2：S32K3系统安全解决方案包括芯片的关键硬件和软件安全机制，以及连接到外部SBC时的输入和输出连接"></center><center>图2：S32K3系统安全解决方案包括芯片的关键硬件和软件安全机制，以及连接到外部SBC时的输入和输出连接</center>

功能安全快速入门

恩智浦携手<a target="_blank" href="https://www.nxp.com/webapp/connect/displayPartnerProfile.sp?partnerId=1…; textvalue="Mobile Knowle‍dge" linktype="text" imgurl="" tab="outerlink" data-linktype="2" wah-hotarea="click">Mobile Knowledge</a>创建了线上安全培训课程，通过提供模块化功能安全学习方法，帮助大家更好地满足ISO 26262标准。

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Avni Arora，恩智浦功能安全工程师，她是MCU / MPU安全团队的一员，开发基于ISO 26262标准的安全SoC架构，被SGS TUV SAAR认证为汽车功能安全专家。Avni获得了印度德里理工学院电子和通信工程（ECE）技术学士学位。

来源：<a href="https://mp.weixin.qq.com/s/umHLNmN9HvpyQdEjD39z0w">NXP客栈（作者：Avni Arora）</a>
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