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STM32生态系统第六期——STM32/STM8功能安全概览(二)

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STMCU-管管 发布时间:2019-12-30 13:14
STM32 SIL功能安全设计包
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(1)安全文档
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STM32 SIL功能安全设计包的安全文档,有两大类:一类是前面提到过的安全手册,里面详细列出了在硬件层面,软件层面和应用层面可以采取的安全机制,来指导STM32用户设计出达到符合IEC61508标准的安全完整性等级的产品。每个STM32系列对应一份独立的安全手册,可以从ST官网(www.st.com/x-cube-stl)免费下载。

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还有一类安全文档,包括FMEA和FMEDA。这两个文档是需要用户签NDA后才能拿到的。FMEA里列出了MCU失效模式和相关可以采取的检测方法。FMEDA里列出整个MCU和各个基本功能模块的失效率数据,它里面提供的失效数据与具体MCU的型号对应。在FMEDA文档中列出了适用的MCU型号,以及计算的条件假设。

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(2)X-CUBE-STL自检库
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SIL功能安全设计包中的X-CUBE-STL自检库,检测了STM32内核的关键安全部件(CPU+SRAM+Flash)的随机硬件失效。该部分检测与应用无关,可以用在任何终端用户应用中。这里再强调一下,自检库只是产品获得认证最终需要实现的全部安全机制的子集,客户还需要根据实际情况,参考安全手册的说明自行开发其他部分的代码。并且该自检库是通过库文件形式提供,独立于编译器,这意味着你可以选择你想要的编译环境。
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(3)SIL2/SIL3安全级别

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X-CUBE-STL符合IEC61508 SIL3 标准,所声称达到的诊断覆盖率都经过了ST独有的故障注入机制验证,并已经取得TÜV 莱茵认证,证书随自检库的压缩包提供。随自检库一起还提供了STL安全手册和用户指南,给用户提供在具体应用中使用该STL库的说明。该X-CUBE-STL 自检库也需要签NDA才能获得。
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使用X-CUBE-STL 自检库,单个STM32最高可以满足SIL2的要求,要达到SIL3系统必须是两颗STM32的1OO2架构,保证当一颗MCU出现故障后,系统还可以正常工作。

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除了最新推出的STM32L5, STM32WB和STM32MP1以外,其他的STM32系列基本都可以提供对应的安全文档(安全手册,FMEA,FMEDA)。X-CUBE-STL库现在已经支持五个STM32系列的MCU:F0,F3,F4,L4,G0。后续我们会陆续推出其他系列的X-CUBE-STL库并不断完善相关文档。
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(4)以STM32F0为例
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前面我们多次提到安全手册,FMEA等文档。这里以STM32F0为例,再为大家梳理一下STM32 SIL功能安全设计包中包含的五种文档:
- STM32F0系列安全手册,描述了如何在安全相关系统的背景下使用STM32F0系列微控制器,并说明了为达到目标安全完整性等级,可以实施的安全机制,以及如何去符合其他的安全标准的说明
- STM32F0自检库安全手册,包含了用户在安全相关系统里使用STL自检库的相关说明
- STM32F0自检库用户手册,介绍X-CUBE-STL-F0自检库的结构及API使用等
- FMEA,提供针对STM32F0系列的失效模式与影响分析
- FMEDA,提供对具体MCU型号进行的,在已经实施给定安全机制的条件下得到的失效率数据
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这五个文档除了第一个STM32F0系列安全手册以外,其他的都需要联系MCU市场人员申请。
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STM8A-SafeASIL功能安全设计包
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(1)总体说明

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对于ISO26262标准,我们有STM8A-SafeASIL功能安全设计包,为使用STM8AF系列MCU进行开发的客户提供了支持,可以降低项目开发的成本和减少开发时间。现在STM8A-SafeASIL功能安全设计包中主要提供的是安全文档,通过该文档可以指导客户进行安全相关代码的开发。在明年3月左右,ST会推出更加详细的自检库实现规范,可以联系MCU市场人员申请。
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(2)安全文档

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STM8A-SafeASIL 安全文档也包括安全手册和FMEA,FMEDA报告。与STM32的安全手册一样,其中详细列出了在硬件层面,软件层面和应用层面可以采取的安全机制,支持使用 STM8AF的应用最高可以达到ISO 26262标准ASIL B等级的功能安全要求。FMEA对STM8AF的失效模式进行了分析,FMEDA中列出了在实施一定的安全检测措施的条件下,具体某个MCU型号的失效率数据。
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同样安全手册可以从官网免费下载,而FMEA和FMEDA需要联系MCU市场人员申请。
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