Les règlements gouvernementaux exigent que de nombreux nouveaux produits électroniques soient conformes aux normes internationales de sécurité fonctionnelle. Par exemple, la CEI 61508 est la norme de sécurité applicable pour les produits industriels. Elle constitue la base pour de nombreuses autres normes de sécurité, telles que l’ISO 26262 pour les systèmes automobiles et la CEI 60730 pour les appareils domestiques et l’électroménager. Le non-respect de ces normes peut gravement affecter votre société et les utilisateurs de ses produits. Le présent article de blog esquisse cinq étapes pour vous aider à planifier la sécurité fonctionnelle dans vos conceptions de nouveaux produits.

1. Sélectionnez un microcontrôleur (MCU) avec caractéristiques de sécurité intégrées

Les MCU AVR^® DB et AVR DD sont les derniers ajouts à la gamme d’AVR 8 bits de Microchip. Ces appareils possèdent des fonctions de sécurité intégrées pour aider à détecter et à réagir à des variations ou des baisses de la tension d’alimentation. Ils présentent également des périphériques indépendants du cœur (CIP) et un système d’événement basé sur le matériel qui permet une communication inter-périphérique sans implication de la CPU, ce qui réduit la latence et assure une réponse plus rapide du système. Cela aide à réduire la quantité de logiciels que vous devez développer et valider, ce qui à son tour réduit le risque de conception. Ces MCU fournissent toutes les fonctionnalités dont vous avez besoin pour créer des applications critiques pour la sécurité à la fois fiables et robustes.

2. Utilisez des périphériques avancés

Vous devriez ensuite vous familiariser avec les différentes fonctions périphériques fournies par ces MCU et apprendre comment les mettre en œuvre. Ces fonctionnalités, que vous pouvez utiliser pour concevoir des caractéristiques critiques pour la sécurité dans votre produit, incluent :

• Réinitialisation à la mise sous tension (POR)
• Détecteur de baisse de tension (BOD)
• Surveillance du niveau de tension (VLM)
• Minuterie de surveillance fenêtrée (WWDT)
• Contrôle de redondance cyclique (CRC)
• Détecteur de défaillance de l’horloge (CFD)
• Détection d’erreur à l’aide du système d’événement (Event System)

3. Sélectionnez les bons outils de développement logiciel

Une fois la question du matériel réglée, vous devez vous assurer d’avoir le bon produit logiciel. Pour simplifier le processus de vérification du logiciel, Microchip fournit une bibliothèque de sécurité fonctionnelle de classe B pour les MCU AVR, qui fournit les modules d’autotest nécessaires pour mettre en œuvre les exigences de sécurité logicielle afin de se conformer à la norme CEI 60730 classe B. La bibliothèque comprend des routines logicielles pour les fonctions WDT, BOD et autres, décrites dans l’AN2632 : Guide relatif à la conformité CEI 60730 classe B avec la gamme tinyAVR^® 1. La bibliothèque de classe B peut également servir de point de départ pour la conception d'un produit conforme à toute autre norme de sécurité fonctionnelle.

4. Veillez à la protection contre les risques environnementaux

Les décharges électrostatiques (ESD) et les interférences électromagnétiques (EMI) peuvent gravement endommager, voire détruire, un système électronique. Vous devez vérifier que votre carte à circuits imprimés et votre matériel sont conçus adéquatement pour une protection contre les phénomènes électriques et magnétiques dans votre produit final.

5. Testez votre conception

La dernière étape consiste à tester votre produit et à évaluer le niveau de sécurité qu'il fournit. La carte d’engagement sur le terrain de sécurité fonctionnelle AVR (ATAVRFEB-SAFETY), basée sur un MCU ATtiny3217, offre une plateforme tout-en-un pour démontrer et évaluer les caractéristiques de sécurité et de fiabilité disponibles sur les appareils PIC^® et AVR. Au centre de la carte, l’indicateur de « ligne de vie de l’application » (Application Heartbeat) montre si l’application fonctionne correctement ou non. Une ligne de vie accélérée indique qu’un problème a été détecté, et une LED d’état s’allume pour signaler la cause de l’erreur. La carte possède cinq sections principales qui incluent des LED d’état pour la rétroaction d'utilisateur. Elle est alimentée par un câble USB 5,0V et composée d’un mini débogueur intégré embarqué (mEDBG) qui peut être utilisé pour programmer et déboguer le MCU ATtiny3217. Les pilotes pour la carte sont disponibles dans Atmel Studio 7. Cet outil de configuration intuitif, basé sur le web, facilitera le développement de votre application.

Figure 1 : Carte d’engagement sur le terrain de sécurité fonctionnelle AVR^®

Consolidation de la sécurité fonctionnelle

Vous pouvez obtenir plus d'informations sur les nombreuses fonctionnalités et capacités de test de la carte d’engagement sur le terrain de sécurité fonctionnelle AVR dans le guide de l’utilisateur pour le matériel de sécurité fonctionnelle AVR.

À propos de l’auteur

Microchip Technology Inc. est un fabricant de premier plan de microcontrôleurs et de solutions à signaux mixtes, analogiques et Flash-IP. Il offre un développement produit à faible risque, un coût système total plus bas et un délai plus court de mise sur le marché pour des milliers d'applications client variées dans le monde entier. Microchip offre une assistance technique exceptionnelle, ainsi qu'une livraison et une qualité fiables. Son siège social se situe à Chandler, en Arizona.