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技能文章电源治理集成电路(PMIC)事理解析

金螳螂建筑装饰股份通讯 2025-01-19 0

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FS84 / FS85是汽车功能安全多输出电源集成电路,适用于雷达、视觉、ADAS域掌握器、无线电和信息娱乐运用。
它包括多个开关模式和线性稳压器,供应外部频率同步输入和输出,以优化系统EMC性能。

其具有故障安全输出的功能安全特色,涵盖ASIL B和ASIL D安全完全性级别,开拓符合ISO 26262标准。
它有两个状态机,如下图所示:

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主状态机:电源,待机模式和唤醒源的管理;

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(图片来自网络侵删)

故障安全状态机:电源管理监视,MCU监视和外部IC监视。

图 1 FS84/85功能框图

从表中可以看出ASIL B和ASIL D的差异,下面针对您想理解的各个功能安全特性做先容。

1、 PGOOD, RSTB, FS0B

这三个安全输出引脚分层实现,以担保安全状态:

PGOOD:优先级为1,如果PGOOD置位,则RSTB和FS0B都被置位;

RSTB:优先级为2,如果RSTB被置位,则FS0B被置位但PGOOD可能不被置位;

FS0B:优先级为3,如果FS0B有效,则可能不会置位RSTB和PGOOD。

RSTB的开释由故障安全状态机去管理,并且依赖于PGOOD开释和ABIST1实行。
由OTP时配置分配给PGOOD和ABIST1的电压监视确定什么时候去开释RSTB。

2、电压监控器

电压监控器卖力VCOREMON、VDDIO和VMONx引脚的过压和欠压监控。
当这些引脚之一监视的FS84 / FS85稳压器发生过压时,干系的FS84 / FS85稳压器将关闭,直到故障肃清。

3、看门狗

ASIL B和ASIL D分别对应Simple 和Challenger看门狗监视器。

Challenger 看门狗基于MCU的question/answer流程。
在FS85中通过LFSR(Linear Feedback Shift Register)实现天生16位伪随机字。
MCU可以利用FS85天生的LFSR,并实行预定义的打算。
在看门狗打开窗口期间通过SPI/I²C发送,并由FS85验证结果。
当结果精确时,将重新启动看门狗程序窗口并天生新的LFSR;当结果缺点时,看门狗缺点计数器递增,看门狗窗口重新启动并且LFSR值不会改变。

当看门狗缺点计数器达到其最大值时,在INIT_FS阶段利用WD_FS_IMPACT [1:0]位进行配置的RSTB/FS0B会进行故障安全相应。

Simple看门狗是简缩版,这里不再赘述。

4、FCCU监控

通过OTP_FCCU_EN位启用FCCU监视功能。
FCCU引脚卖力监控MCU的硬件故障。
FCCU引脚可以通过成对或单个独立输入进行配置。
一旦INIT_FS被第一个正常的看门狗刷新关闭,FCCU监控就会激活。

5、MCU故障规复策略

OTP_FLT_RECOVERY_EN位启用故障规复策略功能。
此功能扩展了窗口看门狗,许可MCU实行故障规复策略。
目的是在故障事宜发生后考试测验规复运用程序时不重置MCU。
当MCU通过其FCCU引脚触发故障时,FS0B引脚被器件置位。

当FCCU引脚指示缺点并且FS0B有效时,会发生从WDW_PERIOD到WDW_RECOVERY的转换。
如果MCU在WDW_RECOVERY持续韶光结束之前发送了正常看门狗刷新,如果FCCU引脚不再指示缺点,则器件将切换回WDW_PERIOD持续韶光和干系的占空比。
否则,将启动新的WDW_RECOVERY周期。
如果MCU在WDW_RECOVERY持续韶光结束之前未发送正常的看门狗刷新,则会天生复位脉冲,故障安全状态机将返回INIT_FS。

图 2 MCU故障规复策略

6、外部IC监控(ERRMON)

外部IC监视功能由OTP_ERRMON_EN位使能。
ERRMON引脚卖力监控运用中的外部IC,既不是FS85,也不是MCU。
一旦INIT_FS被第一个正常看门狗刷新关闭,ERRMON监控就会激活。
在INIT_FS阶段,ERRMON故障旗子暗记的极性可通过ERRMON_FLT_POL位进行配置。

7、逻辑BIST(Built-in self-test)

故障安全状态机包括逻辑内置自检(LBIST),以验证安全逻辑监控的精确功能。
LBIST在每次POR之后实行,或者每次从待机状态唤醒之后实行。
如果LBIST发生故障,RSTB和PGOOD将被开释,但FS0B仍旧保持低电平且无法开释。
标志LBIST_OK可通过SPI/I²C进行MCU诊断。

8、仿照BIST(Built-in self-test)

故障安全状态机包括两个仿照内置自检(ABIST),用于验证安全仿照监控的精确功能。
每次POR后或每次从待机状态唤醒后自动实行ABIST1。
在ABIST1期间检讨哪个调节器由OTP完成。

在INIT_FS阶段之后,ABIST2由SPI/I²C和Vxxx_ABIST2位实行。
如果ABIST发生故障,RSTB和PGOOD将被开释,但FS0B仍旧保持低电平且无法开释。
标志ABIST1_OK和ABIST2_OK可通过SPI/I²C进行MCU诊断。

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