意法半导体Stellar E系列汽车MCU：功能安全特性与机制设计解析

意法半导体推出意法半导体ellar E系列汽车MCU，优化了性能，可为电动汽车和汽车集中式电气架构提供绝佳解决方案。这款芯片可以在同一颗芯片上执行高速控制回路处理和通用控制运算，利用片上集成的高速模数转换器、高精度脉宽调制控制器和快速动作保护电路等特性，只用一个MCU就能控制整个功率模块，从而简化功率模块设计，精简物料清单，有利于功率模块向基于SiC的高效解决方案过渡，从而实现更长的行驶里程和更快的充电速度。

意法半导体ellar E系列MCU支持先进的汽车功能性安全标准、信息安全功能和行业标准软件互操作性，内置、高效、安全的空中重新编程，可以持续优化性能和售后升级车辆功能。

意法半导体ellar SR5E1是意法半导体ellar E系列汽车MCU，基于Arm架构，可以为电动汽车车载充电器和通用DC/DC转换器等应用提供绝佳解决方案。该芯片包含两颗Arm Cortex-M7内核，可配置为Split或Lock模式，主频最高300MHz，功能安全符合ASIL-D等级，性能相比上一代处理器有了较大提升，同时加入了更多功能安全相关模块，此外支持硬件加密模块，可以为AES128、AES256以及TRNG算法提供硬件加速，支持软件实现非对称加密以及Hash算法，如RSA2048、SHA256等。

除硬件芯片外，意法半导体还提供功能安全辅助工具包以支持客户实现功能安全特性，包括：Safety manual、FMEDA、SDK和Safety Library。

意法半导体ellar SR5E1的功能安全特性包括：支持ASIL-D应用的硬件架构;运行时间达26000小时，总生命周期达20年;MCU的FTTI为50ms。该芯片的功能安全机制分为：硬件冗余、e2e保护、内存保护、自检、运行状态监测、内存错误记录、软件看门狗、错误收集和上报等机制。其中，硬件冗余采用Split或Lock模式下的冗余设计机制，外设部分则采用外设桥的硬件冗余机制进行保护。数据完整性通过四个方面实现：数据通路上的e2eECC，RAM和Flash存储过程中的ECC保护及MEMU记录ECC错误，内存自检MBI意法半导体，通过设置访问权限防止非预期的访问导致数据遭到篡改。错误收集和控制机制由CEM和FCCU模块完成，通过寄存器进行灵活配置，可以实现故障响应的配置，包括中断、不可屏蔽中断、复位以及将错误状态输出到外部pin脚。FOSU模块用于监控FCCU在收到错误后是否正确响应。

此外，意法半导体ellar SR5E1还包括运行状态监控功能，如电压监控、温度监控、时钟监控及两种软件看门狗。这些功能有助于确保MCU在运行时能够监测环境和自身状态，及时发现异常情况并采取相应的应对措施。

意法半导体ellar SR5E1中的模块功能安全分类明确，其功能安全特性和机制设计充分考虑了汽车电子系统的安全性和可靠性要求，为电动汽车和汽车集中式电气架构提供了可靠的解决方案。同时，意法半导体也提供了功能安全辅助工具包，帮助客户实现功能安全特性，使得意法半导体ellar SR5E1能够满足汽车电子系统的严格要求。