[发明专利]具有信号链锁步的用于高完整性的功能安全应用的装置

说明书

本申请公开了具有信号链锁步的用于高完整性的功能安全应用的装置。一种用于提供安全临界值(126)的集成电路(IC)芯片(例如，图1 100和图2 200)包括第一处理路径和第二处理路径，第一处理路径(102)包括第一处理元件(204)，并且第一处理路径(102)经耦合以在第一输入引脚(114)上接收第一输入信号(122)并且提供第一输出信号(118)，该第一输出信号(118)在输出引脚(112)上提供安全临界值。第二处理路径(104)包括第二处理元件(224)，并且第二处理路径(104)经耦合以接收第二输入信号(122或124)并且提供第二输出信号(120)。第一处理路径和第二处理路径相互独立。IC芯片上的智能比较器(105)接收第一输出信号和第二输出信号，并且响应于第一输出信号和第二输出信号之间的差达到可配置阈值(图4，408)而启动补救措施。

技术领域

公开的实施例一般涉及提供功能安全应用的领域。更具体地，而不是通过任何限制方式，本公开针对具有信号链锁步的用于高完整性的功能安全应用的装置和方法。

背景技术

用在功能安全应用中的集成电路(IC)芯片需要对随机故障具有高覆盖率，IC芯片通常实现许多不同的功能，其可以包括安全临界功能，即临界控制功能，连同其他非临界功能，例如数据记录、人机接口等。IC芯片需要提供用于临界控制功能的最高安全完整性、对非临界功能的较低安全完整性，以及技术以确保在较高安全完整性等级功能上不受较低安全完整性等级功能的干扰。即当系统仍然能够可靠地执行安全临界功能时，例如，当在非临界功能的执行期间瞬态故障发生时，在非临界功能中的误差期间系统不应自动进入安全状态。

发明内容

公开的实施例在使用单芯片的故障检测中提供改进，该单芯片在整个信号链中提供冗余，而不是仅在特定组件中提供冗余。通过在使用的硬件设计、工具集或算法中提供改进的覆盖率以对抗漏洞(bug)，不同信号链之间的多样性可以对系统误差提供附加风险降低。公开的实施例可以提供经预先认证以满足高安全完整性等级的芯片。

一方面，公开了用于提供安全临界值的集成电路(IC)芯片的一个实施例。IC芯片包括第一处理路径，其包含第一处理元件，第一处理路径经耦合以在第一输入引脚上接收第一输入信号并且在输出引脚上提供第一输出信号，第一输出信号提供安全临界值；第二处理路径，其包含第二处理元件，第二处理路径经耦合以接收第二输入信号并且提供第二输出信号，第一处理路径和第二处理路径相互独立；以及智能比较器，其接收第一输出信号和第二输出信号，并且响应于第一输出信号和第二输出信号之间的差达到可第一阈值而启动补救措施，第一阈值是可配置的。

附图说明

本公开的实施例在附图的图片中以示例的方式说明，而不是以限制的方式说明，在附图中，类似的参考指示相似的元件。应当注意，本公开中对“一个(an或one)”实施例的不同参考不一定是相同的实施例，并且这种参考可以意为至少一个。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特点时，无论是否明确地描述，其主张结合其他实施例实现这种特征、结构或特点是在本领域技术人员的知识范围内。如本文所使用的，术语“耦合(couple或者couples)”意在间接或直接电连接，除非有资格作为可包括无线连接的“可通信耦合”。因此，如果第一设备耦合到第二设备，则该连接可以是通过直接电连接，或者通过经由其他设备和连接的间接电连接。

附图被纳入并且形成该说明的一部分，以说明本公开的一个或更多个示例性实施例。本公开的各种优点和特征将结合所附权利要求并且参照所附的附图图片从下面的详细说明书来理解：

图1描绘了根据本公开的一个实施例的集成电路芯片的示例；

图2描绘了根据本公开的一个实施例的集成电路芯片的更详细的示例；

图3描绘了根据本公开的一个实施例的集成电路芯片的示例；

图4A描绘了根据本公开的一个实施例由智能比较器进行比较的示例；