摘要：電源管理集成電路（PMIC）穩壓器具有可配置性、可編程性、高集成度和高效率的特點；精确的上下電時序、低壓差、同步升降壓可确保優化功耗，為汽車和工業提供可擴展的、安全且靈活的解決方案。

FS84 / FS85是汽車功能安全多輸出電源集成電路，适用于雷達、視覺、ADAS域控制器、無線電和信息娛樂應用。它包括多個開關模式和線性穩壓器，提供外部頻率同步輸入和輸出，以優化系統EMC性能。

其具有故障安全輸出的功能安全特征，涵蓋ASIL B和ASIL D安全完整性級别，開發符合ISO 26262标準。它有兩個狀态機，如下圖所示：

主狀态機：電源，待機模式和喚醒源的管理；

故障安全狀态機：電源管理監視，MCU監視和外部IC監視。

圖 1 FS84/85功能框圖

從表中可以看出ASIL B和ASIL D的區别，下面針對您想了解的各個功能安全特性做介紹。

1、 PGOOD, RSTB, FS0B

這三個安全輸出引腳分層實現，以保證安全狀态：

PGOOD：優先級為1，如果PGOOD置位，則RSTB和FS0B都被置位；

RSTB：優先級為2，如果RSTB被置位，則FS0B被置位但PGOOD可能不被置位；

FS0B：優先級為3，如果FS0B有效，則可能不會置位RSTB和PGOOD。

RSTB的釋放由故障安全狀态機去管理，并且依賴于PGOOD釋放和ABIST1執行。由OTP時配置分配給PGOOD和ABIST1的電壓監視确定什麼時候去釋放RSTB。

2、電壓監控器

電壓監控器負責VCOREMON、VDDIO和VMONx引腳的過壓和欠壓監控。當這些引腳之一監視的FS84 / FS85穩壓器發生過壓時，相關的FS84 / FS85穩壓器将關閉，直到故障消除。

3、看門狗

ASIL B和ASIL D分别對應Simple 和Challenger看門狗監視器。

Challenger 看門狗基于MCU的question/answer流程。在FS85中通過LFSR（Linear Feedback Shift Register）實現生成16位僞随機字。MCU可以使用FS85生成的LFSR，并執行預定義的計算。在看門狗打開窗口期間通過SPI/I²C發送，并由FS85驗證結果。當結果正确時，将重新啟動看門狗程序窗口并生成新的LFSR；當結果錯誤時，看門狗錯誤計數器遞增，看門狗窗口重新啟動并且LFSR值不會改變。

當看門狗錯誤計數器達到其最大值時，在INIT_FS階段使用WD_FS_IMPACT [1：0]位進行配置的RSTB/FS0B會進行故障安全響應。

Simple看門狗是簡縮版，這裡不再贅述。

4、FCCU監控

通過OTP_FCCU_EN位啟用FCCU監視功能。FCCU引腳負責監控MCU的硬件故障。FCCU引腳可以通過成對或單個獨立輸入進行配置。一旦INIT_FS被第一個正常的看門狗刷新關閉，FCCU監控就會激活。

5、MCU故障恢複策略

OTP_FLT_RECOVERY_EN位啟用故障恢複策略功能。此功能擴展了窗口看門狗，允許MCU執行故障恢複策略。目的是在故障事件發生後嘗試恢複應用程序時不重置MCU。當MCU通過其FCCU引腳觸發故障時，FS0B引腳被器件置位。

當FCCU引腳指示錯誤并且FS0B有效時，會發生從WDW_PERIOD到WDW_RECOVERY的轉換。如果MCU在WDW_RECOVERY持續時間結束之前發送了正常看門狗刷新，如果FCCU引腳不再指示錯誤，則器件将切換回WDW_PERIOD持續時間和相關的占空比。否則，将啟動新的WDW_RECOVERY周期。如果MCU在WDW_RECOVERY持續時間結束之前未發送正常的看門狗刷新，則會生成複位脈沖，故障安全狀态機将返回INIT_FS。

圖 2 MCU故障恢複策略

6、外部IC監控（ERRMON）

外部IC監視功能由OTP_ERRMON_EN位使能。ERRMON引腳負責監控應用中的外部IC，既不是FS85，也不是MCU。一旦INIT_FS被第一個正常看門狗刷新關閉，ERRMON監控就會激活。在INIT_FS階段，ERRMON故障信号的極性可通過ERRMON_FLT_POL位進行配置。

7、邏輯BIST（Built-in self-test）

故障安全狀态機包括邏輯内置自檢（LBIST），以驗證安全邏輯監控的正确功能。LBIST在每次POR之後執行，或者每次從待機狀态喚醒之後執行。如果LBIST發生故障，RSTB和PGOOD将被釋放，但FS0B仍然保持低電平且無法釋放。标志LBIST_OK可通過SPI/I²C進行MCU診斷。

8、模拟BIST（Built-in self-test）

故障安全狀态機包括兩個模拟内置自檢（ABIST），用于驗證安全模拟監控的正确功能。每次POR後或每次從待機狀态喚醒後自動執行ABIST1。在ABIST1期間檢查哪個調節器由OTP完成。

在INIT_FS階段之後，ABIST2由SPI/I²C和Vxxx_ABIST2位執行。如果ABIST發生故障，RSTB和PGOOD将被釋放，但FS0B仍然保持低電平且無法釋放。标志ABIST1_OK和ABIST2_OK可通過SPI/I²C進行MCU診斷。

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