JAJSGR3 データシート

JAJSGR3D December 2018 – September 2024 AWR1843

PRODUCTION DATA

パッケージ・オプション

デバイスごとのパッケージ図は、PDF版データシートをご参照ください。

メカニカル・データ（パッケージ｜ピン）

ABL|161

サーマルパッド・メカニカル・データ

発注情報

9.1 監視と診断のメカニズム

表 9-1 に、機能安全準拠デバイスで使用可能な主な監視および診断メカニズムのリストを示します。

表 9-1 機能安全準拠デバイス向けの監視と診断のメカニズム

NO	機能	説明
1	MSS R4F コアおよび関連 VIM 用ブート時 LBIST	デバイスアーキテクチャは、ハードウェアロジック BIST (LBIST) エンジンセルフテストコントローラ (STC) をサポートしています。このロジックを使って、MSS R4F CPU コアとベクタ割り込みモジュール (VIM) において、トランジスタレベルで非常に高い診断範囲 (>90%) を実現しています。 CPU および VIM 用の LBIST は、機能安全アプリケーションを開始する前に、アプリケーションコードによってトリガする必要があります。CPU は、フォルトが検出されると、ループ内にとどまり、それ以上処理を進めることはありません。
2	MSS R4F TCM メモリ用ブート時 PBIST	MSS R4F には、TCMA、TCMB0、TCMB1 の 3 つの密結合メモリ (TCM) が搭載されています。デバイスのアーキテクチャは、ハードウェアプログラマブルメモリ BIST (PBIST) エンジンをサポートしています。実装されている MSS R4F TCM において、このロジックを使って、トランジスタレベルで非常に高い診断範囲 (March-13n) を実現しています。 TCMメモリの PBIST は、フラッシュまたはペリフェラルインターフェイスからアプリケーションのダウンロードを開始する前のブート時にブートローダによってトリガされます。CPU は、フォルトが検出されると、ループ内にとどまり、それ以上処理を進めることはありません。
3	MSS R4F TCM メモリ用エンドツーエンド ECC	TCM の診断は、シングルエラー訂正ダブルエラー検出 (SECDED) ECC 診断によってサポートされています。64 ビットのデータバスで計算された ECC データを保存するために 8 ビットのコードワードが使用されます。ECC の評価は、CPU 内部の ECC 制御ロジックによって行われます。この方式により、CPU と TCM 間の通信においてエンドツーエンドの診断が可能になります。CPU は、シングルビットおよびダブルビットのエラー状態に対して、あらかじめ決められた応答 (無視または中止) を行うように構成できます。
4	MSS R4F TCM ビット多重化	論理 TCM ワードとそれに関連する ECC コードは分割され、2 つの物理的な SRAM バンクに保存されます。この方式では、物理的な SRAM バンクのアドレスデコード障害に対する固有の診断メカニズムが提供されます。バンクアドレッシングのフォルトは、CPU によって ECC フォルトとして検出されます。さらに、論理 (CPU) ワードを生成するためにアクセスされるビットが物理的に隣接しないように、ビット多重化方式が実装されています。この方式は、物理的なマルチビットフォルトに起因して論理的なマルチビットフォルトが発生する可能性を低減し、その代わりに、複数のシングルビットフォルトとして現れるようにします。SECDED TCM ECC は論理ワード内のシングルビットフォルトを修正できるので、この方式によりTCM ECC 診断の有用性が向上します。これらの機能はどちらもハードウェア機能であり、アプリケーションソフトウェアで有効または無効にすることはできません。
5	クロックモニタ	デバイスアーキテクチャは、3 つのデジタルクロックコンパレータ (DCC) と 1 つの内部 RCOSC をサポートしています。これらのモジュールでは、クロック検出とクロック監視という 2 つの機能が使用できます。 DCCint は、ブート時にリファレンスクロックの可用性 / 範囲をチェックするために使用されます。そうでない場合は、デバイスはリンプモードに移行します (デバイスはブートを続けますが、RCOSC クロックソースは 10MHz です。この状態ではデバッグ機能が提供されます)。DCCint はブート時にブートローダーによってのみ使用されます。APLL がイネーブルになり、ロックされると、このブロックはディセーブルになります。 DCC1 は APLL ロック検出監視専用であり、デバイスのリファレンス入力クロックと分周された APLL 出力を比較します。最初に (APLL の構成前)、ブートローダは DCC1 を使用して、内蔵 RCOSC クロックソースに対するリファレンス入力クロックの正確な周波数を識別します。DCC1 に障害が検出されると、デバイスはリンプモードに移行します。 DCC2 モジュールは、ユーザーソフトウェアで利用できるものです。詳細仕様に記載されているクロックオプションのリストから、任意の 2 つのクロックを比較できます。使用例の 1 つは、CPU クロックをリファレンスまたは内部 RCOSC クロックソースと比較することです。フォルトが検出されると、エラー信号モジュール (ESM) により MSS R4F CPU に通知されます。
7	MSS R4F 用 RTI/WD	デバイスアーキテクチャは、リアルタイム割り込み (RTI) モジュールに実装された内部ウォッチドッグの使用をサポートしています。内部ウォッチドッグには、デジタルウォッチドッグ (DWD) とデジタルウィンドウ付きウォッチドッグ (DWWD) という 2 つの動作モードがあります。これらの動作モードは相互に排他的です。設計者はいずれかのモードを選択できますが、同時に両方のモードを使用することはできません。ウォッチドッグは、障害を検出すると、内部 (ウォーム) システムリセットまたは CPU マスク不可割り込みのいずれかを発行できます。ウォッチドッグは、ブート時にブートローダによって DWD モードでイネーブルになり、ブートプロセスを追跡します。アプリケーションコードが制御を開始した後、特定の顧客要件に基づいて、ウォッチドッグのモードおよびタイミングを再構成できます。
8	MSS R4F 用 MPU	Cortex-R4F CPU には MPU が搭載されています。MPU ロジックを使用すると、デバイスメモリ内のソフトウェアタスクを空間的に分離できます。Cortex-R4F MPU は 12 の領域をサポートしています。オペレーティングシステムが MPU を制御し、各タスクのニーズに基づいて MPU 設定を変更するよう想定されています。構成済みメモリ保護ポリシーに違反すると、CPU が停止します。
9	ペリフェラルインターフェイス SRAM 用 PBIST - SPI、CAN	デバイスアーキテクチャは、ペリフェラル SRAM 用ハードウェアプログラマブルメモリ BIST (PBIST) エンジンもサポートしています。ペリフェラル SRAM メモリ用 PBIST は、アプリケーションによってトリガできます。ユーザーは、PBIST 診断に割り当てられる実行時間に基づいて、1 つの SRAM に対して PBIST を実行するか、複数の SRAM に対して実行するかを選択できます。PBIST テストはメモリ内容を破壊する可能性があるため、通常はブート時にのみ実行されます。ただし、ペリフェラル通信が妨げられる可能性がある場合は、いつでもテストを開始できます。 PBIST によってフォルトが検出された場合、PBIST ステータスレジスタにエラーが示されます。
10	ペリフェラルインターフェイス SRAM 用 ECC – SPI、CAN	ペリフェラルインターフェイス SRAM の診断は、シングルエラー訂正ダブルエラー検出 (SECDED) ECC 診断によってサポートされています。シングルビットまたはダブルビットエラーが検出されると、ESM (エラー信号モジュール) 経由で MSS R4F に通知されます。この機能はリセット後はディセーブルになっています。ソフトウェアは、ペリフェラルおよび ESM モジュールでこの機能を設定して、イネーブルにする必要があります。ECC 障害 (シングルビット訂正済みエラーとダブルビット訂正不可能エラーの両方) は、ESM モジュール経由の割り込みとして MSS R4F に通知されます。
11	メイン SS ペリフェラルの構成レジスタ保護	すべてのメイン SS ペリフェラル (SPI、CAN、I2C、DMA、RTI/WD、DCC、IOMUX など) は、ペリフェラルセントラルリソース (PCR) 経由で相互接続されています。これにより、ペリフェラルへのアクセスを制限できる 2 つの診断メカニズムが提供されます。ペリフェラルは、PCR 内のペリフェラルチップセレクトによってクロックをゲートできます。これを利用すれば、未使用の機能を無効にして干渉を回避できます。また、トランザクションの特権レベルに基づいてアクセスを制限するように、各ペリフェラルのチップセレクトをプログラムできます。この機能を使用すると、すべてのペリフェラルへのアクセスを、特権付きオペレーティングシステムコードのみに制限できます。これらの診断メカニズムは、リセット後はディセーブルになっています。ソフトウェアは、これらのメカニズムを設定して、有効にする必要があります。また、保護違反が発生すれば、「エラー」を生成して、MSS R4F を停止させたり、あるいは、DMA などの他のペリフェラルに対するエラー応答を発生させたりします。
12	巡回冗長検査 ‐ メイン SS	デバイスアーキテクチャは、メイン SS でハードウェア CRC エンジンをサポートし、以下の多項式を実装しています。 CRC16 CCITT – 0x10 CRC32 Ethernet – 0x04C11DB7 CRC64 CRC 32C – CASTAGNOLI – 0x1EDC6F4 CRC32P4 – E2E Profile4 – 0xF4ACFB1 CRC-8 – H2F Autosar – 0x2F CRC-8 – VDA CAN – 0x1D CRC への SRAM 内容の読み取り動作は、CPU または DMA によって行うことができます。結果の比較、フォルトの表示、およびフォルト応答は、テストを管理するソフトウェアの責任となります。
13	DMA 用 MPU	デバイスアーキテクチャは、メイン SS DMA の MPU をサポートしています。MPUによって障害が検出されると、ESM 経由の割り込みとして MSS R4F CPU コアに通知されます。 DSPSS の高性能 EDMA では、読み取りポートと書き込みポートの両方に MPU が搭載されています。EDMA MPU は 8 つの領域をサポートしています。MPU によって障害が検出されると、ローカル ESM 経由の割り込みとして DSP コアに通知されます。
14	BIST R4F コアおよび関連 VIM 用ブート時 LBIST	デバイスアーキテクチャは、BIST R4F コアおよび関連する VIM モジュールでもハードウェアロジック BIST (LBIST) をサポートしています。このロジックは、BIST R4F CPU コアおよび VIM において、非常に高い診断範囲 (>90%) を実現しています。これは、MSS R4F ブートローダによってブート時にトリガされ、フォルトが検出された場合、それ以上処理を進めることはありません。
15	BIST R4F TCM メモリ用ブート時 PBIST	デバイスのアーキテクチャは、BIST R4F TCM 用ハードウェアプログラマブルメモリ BIST (PBIST) エンジンをサポートしており、BIST R4F TCM で非常に高い診断範囲 (March-13n) を実現しています。 PBIST は、MSS R4F ブートローダによってブート時にトリガされ、フォルトが検出された場合、それ以上処理を進めることはありません。
16	BIST R4F TCM メモリ用エンドツーエンド ECC	BIST R4F TCM の診断は、シングルエラー訂正ダブルエラー検出 (SECDED) ECC 診断によってサポートされています。シングルビットエラーは BIST R4F CPU に対して、ダブルビットエラーは MSS R4F に対して、割り込みとして通知されるので、アプリケーションコードはこれを認識し、適切なアクションを実行します。
17	BIST R4F TCM ビット多重化	論理 TCM ワードとそれに関連する ECC コードは分割され、2 つの物理的な SRAM バンクに保存されます。この方式では、物理的な SRAM バンクにおけるアドレスデコード障害の固有の診断メカニズムが提供され、物理的なマルチビットフォルトに起因して論理的なマルチビットフォルトが発生する可能性を低減します。
18	BIST R4F用 RTI/WD	デバイスアーキテクチャは、BIST R4F 用の内部ウォッチドッグをサポートしています。MSS R4F への割り込みを通じてタイムアウト状態を通知します。その先はアプリケーションコードに任せて、BIST SS の SW リセット、またはデバイスの障害状態を解消するためのウォームリセットのいずれかを実施できます。
19	L1P、L1D、L2、L3メモリのブート時 PBIST	デバイスアーキテクチャは、DSPSS の L1P、L1D、L2、L3 メモリ BIST (PBIST) エンジンをサポートしており、非常に高い診断範囲 (March-13n) を実現しています。 PBIST は、MSS R4F ブートローダによってブート時にトリガされ、フォルトが検出された場合、それ以上処理を進めることはありません。
20	L1P のパリティ	デバイスアーキテクチャは、DSP の L1P メモリでパリティ診断をサポートします。パリティエラーは、割り込みとして CPU に通知されます。注：L1D メモリは、パリティまたは ECC の対象ではないので、アプリケーションレベルの診断で対応する必要があります。
21	DSP の L2 メモリの ECC	デバイスアーキテクチャは、DSP の L2 メモリにおいて、パリティとシングルエラー訂正ダブルエラー検出 (SECDED) ECC 診断の両方をサポートします。L2 メモリは、DSP のプログラムセクションとデータセクションを保存するために使用される統合型 256KB のメモリです。256 ビットのデータバス (論理命令フェッチサイズ) に対して計算された ECC データを保存するために、12 ビットのコードワードを使用します。L2 アクセスの ECC ロジックは DSP 内に配置されており、DSP 内部のECC 制御ロジックを使用して評価を行います。この方式により、DSP と L2 の間の送信について、エンドツーエンドの診断が可能になります。バイト整列パリティメカニズムは、データセクションを処理するために L2 でも利用できます。
22	レーダーデータキューブ (L3) メモリの ECC	L3 メモリは、デバイスのレーダーデータセクションとして使用されます。デバイスアーキテクチャは、L3 メモリにおいて、シングルエラー訂正ダブルエラー検出 (SECDED) ECC 診断をサポートしています。64 ビットのデータバスで計算された ECC データを保存するために、8ビットのコードワードを使用します。 ECC ロジックで障害が検出されると、ESM 経由の割り込みとして MSS R4F CPU コアに通知されます。
23	DSP コア用 RTI/WD	デバイスアーキテクチャは、リアルタイム割り込み (RTI) モジュールに実装された BIST R4F の内部ウォッチドッグの使用をサポートしています。このウォッチドッグは、メイン SS で使用されるのと同じモジュールの複製です。このモジュールは、MSS/BIST R4F 用 RTI /WD と同じ機能をサポートしています。このウォッチドッグは、ユーザーのアプリケーションコードによって有効化され、MSS R4F への割り込みを通じてタイムアウト状態を通知します。その先は MSS R4F のアプリケーションコードに任せて、DSP SS の SW リセット、または、デバイスの障害状態を解消するためのウォームリセットのいずれかを実施できます。
24	DSP サブシステムの CRC	デバイスアーキテクチャは、DSPSS で専用ハードウェア CRC をサポートし、以下の多項式を実装しています。 CRC16 CCITT - 0x10 CRC32 Ethernet - 0x04C11DB7 CRC64 CRC への SRAM 内容の読み取りは、DSP CPU または DMA によって行うことができます。結果の比較、フォルトの表示、およびフォルト応答は、テストを管理するソフトウェアの責任となります。
25	DSP の MPU	デバイスアーキテクチャは、DSP メモリアクセス (L1D、L1P、L2) 用の MPU をサポートします。L2 メモリは 64 の領域、L1P および L1D はそれぞれ 16 の領域をサポートしています。MPU によって障害が検出されると、処理中断として DSP コアに通知されます。
26	温度センサ	デバイスアーキテクチャは、デバイス全体にわたってさまざまな温度センサ (PA や DSP などの電力消費の多いモジュールの付近に配置) をサポートします。これらは、フレームとフレームの間の期間中に監視されます。⁽¹⁾
27	TX 電力モニタ	デバイスアーキテクチャは、Tx 出力での電力検出器をサポートしています。⁽²⁾
28	エラー信号エラー出力	診断で故障が検出された場合は、エラーを通知する必要があります。デバイスアーキテクチャは、エラー信号モジュール (ESM) と呼ばれるペリフェラルロジックを使用して、内部の監視 / 診断メカニズムからのフォルト通知をまとめて処理します。ESM は、重大度によってフォルトを分類するメカニズムを備えており、プログラム可能なエラー応答が実現できます。 ESM モジュールは、ユーザーのアプリケーションコードの設定により、特定のエラー信号の有効または無効を選択して、MSS R4F CPU への割り込み (低 / 高優先度) を生成することができます。デバイスは nERROR 出力信号 (IO) をサポートしています。この信号を外部で監視することにより、R4F では処理できなかった重大度の高い異常を識別できます。
29	シンセサイザ (チャープ) 周波数のモニタ	シンセサイザの周波数ランプにおいて、(分周) クロックサイクルをカウントし、理想的な周波数ランプと比較して監視します。特定のしきい値を超える過剰な周波数エラーが検出された場合、報告されます。
30	TX ポート用ボール破損検出 (TX ボール破損のモニタ)	デバイスアーキテクチャは、TX 出力のインピーダンス測定に基づくボール破損検出メカニズムをサポートしており、ボール破損を示している可能性のある大きな偏差を検出して報告します。監視は、BIST R4F で実行されるテキサス・インスツルメンツのコードによって行われ、障害はメールボックスを介して MSS R4Fに通知されます。 BIST R4F からのメッセージに基づいて、適切なアクションを決定することは、ユーザーの SW に完全に任されています。
31	RX ループバックテスト	TX から RX へのループバックを内蔵しており、ゲイン、RX 間バランスなど、RX パスの障害を検出できます。
32	IF ループバックテスト	内蔵の IF (方形波) テストトーン入力により、IF フィルタの周波数応答を監視して障害を検出します。
33	RX 飽和検出	過大な受信信号レベルや干渉による ADC 飽和を検出する機能。
34	DSP コア用のブート時 LBIST	デバイスは、DSP コア用のブート時 LBIST をサポートしています。LBIST は、ブート時に MSS R4F アプリケーションコードでトリガできます。

(1) 監視は、BIST R4F で実行されるテキサス・インスツルメンツのコードによって行われます。
ユーザーアプリケーションによって API を介して検出された温度を報告するように構成できる 2 つのモードがあります。

N フレームごとに検出された温度を報告します。
温度がプログラムされたスレッショルドを超えた場合、その状態を通知します。

BIST R4F からメールボックス経由のメッセージに基づいて適切なアクションを決定することは、ユーザーの SW に完全に任されています。

(2) 監視は、BIST R4F で実行されるテキサス・インスツルメンツのコードによって行われます。
ユーザーアプリケーションによって API を介して検出された出力電力を報告するように構成できる 2 つのモードがあります。

N フレームごとに検出された電力を報告します。
設定されたスレッショルドを超えて出力電力が低下した場合、その状態を通知します。

BIST R4F からのメッセージに基づいて、適切なアクションを決定することは、ユーザーの SW に完全に任されています。

注: すべての診断機能の適用可能性の詳細については、『デバイス安全マニュアル』またはその他の関連資料を参照してください。認証の詳細については、デバイスの製品フォルダを参照してください。