ZHDA291 August   2026 MSPM0G3107-Q1 , TPS388R0-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2详细说明
    1. 2.1 项目定义
    2. 2.2 假设
    3. 2.3 危害分析和风险评估 (HARA)
      1. 2.3.1 安全目标定义
      2. 2.3.2 安全状态“微控制器电源循环”
    4. 2.4 功能安全概念
      1. 2.4.1 系统架构
      2. 2.4.2 安全架构
    5. 2.5 技术安全概念
      1. 2.5.1 器件描述
        1. 2.5.1.1 MSPM0G3107-Q1
        2. 2.5.1.2 TPS388R0x-Q1
        3. 2.5.1.3 TPS3842C011-Q1
        4. 2.5.1.4 TPS22919-Q1
      2. 2.5.2 实现详情
        1. 2.5.2.1 设计参数
        2. 2.5.2.2 过压保护电路 (OVP)
        3. 2.5.2.3 应用加电和断电
        4. 2.5.2.4 TPS388R02-Q1 无软件操作
        5. 2.5.2.5 VCORE 和 VDD 监控
      3. 2.5.3 监测机制
        1. 2.5.3.1 监测 VIN 电源导轨是否存在 OV 故障（包括保护）
        2. 2.5.3.2 监控 MCU 电源电压的 UV 或 OV 故障
        3. 2.5.3.3 监测 CPU 处理单元程序流
      4. 2.5.4 FMEA
        1. 2.5.4.1 安全机制
          1. 2.5.4.1.1 SM1：MSPM0G3107-Q1 BIST 和软件测试
          2. 2.5.4.1.2 SM2：TPS388R02-Q1 BIST 和内部故障检测
          3. 2.5.4.1.3 SM3：MSPM0G3107-Q1 VCORE 监控
          4. 2.5.4.1.4 SM4：MSPM0G3107-Q1 VDD 监测
          5. 2.5.4.1.5 SM5：过压保护
    6. 2.6 技术安全要求
      1. 2.6.1 针对安全目标 SG_01 的 FMEDA
        1. 2.6.1.1 注释
      2. 2.6.2 定量结果
  6. 3总结
  7. 4参考资料

2.5.2 实现详情

该应用基于 MSPM0G3107-Q1 微控制器而构建。根据 ISO 26262，该器件支持高达 ASIL B 的系统和随机硬件安全能力。

此类 MCU 的一个常见特性是集成低压降稳压器 (LDO)，它生成内核电压 (VCORE) 电源导轨。由于该电压通常不在内部监测，因此必须在系统级实施外部措施。如果在 VCORE 电源导轨上检测到 UV 或 OV 故障，则需要对 MCU 进行完整电源循环，因为复位逻辑取决于该电源导轨。

还必须持续监测 VDD 是否存在 UV 和 OV 情形。MCU 集成了欠压锁定 (UVLO) 功能，可通过触发内部复位来应对 UV 故障。为了防止 MCU 和连接元件上的 VDD 超过 4.1V（MCU 绝对最大值），可以使用两种方法：电压钳位（需要大型无源组件来耗散功率）或断开电源。该设计采用断电方法。

MSPM0G3107-Q1 集成了两个内部看门狗计时器：一个窗口看门狗和一个独立看门狗，可用于程序流监测。独立看门狗由备用时钟源驱动，能够充分独立于主系统时钟。

图 2-3 显示了考虑这些因素的实现框图。

实现方框图图 2-3 实现方框图

下表说明了架构设计要素。

组件 ID 组件名称 说明
1 OVP 切断 带切断功能的过压监测，用于断开电源
2 电源周期切断 通过对 MCU 执行电源周期复位，响应 VCORE 欠压/过压故障
3 MCU 运行程序代码的微控制器
4 电压监控器 监测 MCU 内核电压