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瑞萨MCU IEC60730 家电B类功能安全实现技术详解

来源:瑞萨电子代理商-中芯巨能| 发布日期:2025-08-06 16:00:01 浏览量:

在工业控制、家电、白色家电等对安全性要求较高的嵌入式系统中,IEC60730 B类标准已成为功能安全设计的重要参考。瑞萨电子为RL78、RX、RA等多个MCU系列提供了完整的IEC60730 B类自检库、应用文档与样例程序,帮助工程师快速实现终端产品的功能安全认证。瑞萨电子代理商-中芯巨能为您介绍:IEC60730 B类标准要求对MCU内部核心要求及介绍瑞萨电子MCU产品特点。如需选型指导、样片测试、采购、BOM配单等需求,请加客服微信:13310830171。

一、IEC60730 B类核心诊断要求概览

IEC60730 B类标准要求对MCU内部关键组件进行周期性诊断,以确保系统在运行中不会因硬件故障导致安全失效。瑞萨MCU主要覆盖以下诊断点:

瑞萨MCU IEC60730 家电B类功能安全实现技术详解

诊断模块诊断内容瑞萨实现方式
CPU寄存器卡滞故障软件检测
程序计数器异常执行流独立看门狗(IWDT)
中断系统无中断或频繁中断软件检测
时钟系统频率异常时钟频率检测(CAC或TAU)
ROM/Flash数据完整性CRC校验
RAM直流故障(如卡0/卡1)软件检测
通信接口数据传输错误CRC校验
数字I/O引脚卡住或状态错误引脚读回检测
模拟电路ADC异常ADC自检机制

二、各MCU系列支持情况对比

RL78系列

  • 支持方式:主要通过软件实现诊断功能

  • CRC支持:通用CRC模块用于Flash/ROM与通信数据校验

  • 时钟检测:支持TAU通道0或CAC模块

  • 示例程序:提供基于CC-RL与CA78K0R编译器的自检代码

认证支持:VDE认证,适用于RL78/Gxx系列

RX系列(RX100/200/600)

  • 支持方式:部分硬件支持,部分依赖软件

  • CRC支持:仅支持代码Flash校验(不支持数据Flash)

  • 时钟检测:使用CAC模块

  • 通信与I/O诊断:部分功能未直接支持,需软件实现

  • 示例程序:提供RX系列自检软件包(CC-RX编译器)

  • 认证支持:VDE认证(编号:968/FSP 2650.00/245)

RA系列(RA2/RA4/RA6)

  • 支持方式:基于Cortex-M内核特性(如MPU、SysTick)

  • CRC支持:通用CRC模块用于ROM/Flash与通信校验

  • 时钟检测:CAC模块

  • ADC检测:支持ADC自检

  • 示例程序:提供基于e2 studio与IAR EWARM的示例代码

  • 认证支持:VDE认证(编号:RA2/RA4/RA6系列通用)

三、典型功能实现方式解析

1. Flash/ROM完整性校验(4.1节)

实现方式:使用MCU内置CRC模块对Flash/ROM内容进行周期性校验

推荐配置:

RL78:使用高速CRC模块

RA系列:使用通用CRC模块

RX系列:使用软件CRC计算 + Flash读取验证

2. RAM直流故障检测(4.2节)

实现方法:通过“写入-读回”机制检测RAM单元是否卡在0或1状态

实现建议:

使用固定测试模式(如0x55/0xAA交替)

建议在系统启动与运行时定期执行

3. 时钟监控(3节)

RL78:使用TAU定时器或CAC模块检测主时钟频率偏移

RA/RX系列:使用内置CAC(Clock Accuracy Check)模块进行实时监控

4. CPU寄存器与程序流监控(1.1/1.3节)

实现方式:

寄存器检测:通过软件模拟冗余寄存器或周期性校验关键寄存器状态

程序流检测:使用独立看门狗(IWDT)监控程序是否正常运行

5. ADC模拟输入检测(7.2节)

实现方式:利用MCU内部ADC自检功能或注入参考电压进行校准检测

适用MCU:RA系列、RX系列均支持

四、开发资源与认证支持

瑞萨为各系列MCU提供了丰富的开发资源:

MCU系列应用文档样例程序支持IDE认证文件
RL78R01AN4822EJ0210ZIP示例代码CS+/CC-RLVDE认证PDF
RX自检软件包ZIP示例代码CC-RXVDE认证PDF
RARA系列自检库ZIP示例代码(e2 studio/IAR)e2 studio/IARVDE认证PDF
S5D9IEC60730自检库IAR示例代码IAR EWARMVDE证书

此外,瑞萨MCU已取得UL60730相关认证,可通过UL编号在TÜV认证数据库中查询详细信息,如:

RL78系列:UL E359023

RX系列:UL E359023

RA系列:UL E537266

五、总结与建议

瑞萨电子为RL78、RX、RA等多个MCU系列提供了完善的IEC60730 B类功能安全支持方案,涵盖诊断机制、自检库、应用文档与认证支持。对于希望快速实现功能安全认证的工程师:

首选RA系列:具备更完整的硬件支持与Cortex-M TrustZone安全扩展

中低端应用:RL78系列提供成熟、低功耗的实现路径

工业控制场景:RX系列具备较强的外设集成能力,适合复杂系统

通过合理使用瑞萨提供的自检库与开发工具,可显著降低功能安全认证难度,缩短产品开发周期,提高系统可靠性。


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