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Software-Bausteine für Aurix-Mikrocontroller
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Low Level Driver organisieren Zugriff auf Peripherie
Low Level Driver müssen nicht unbedingt sicher sein, wenn deren Funktion nicht sicherheitskritisch ist. Alle Low Level Driver, die die SafeTlib nutzt, die also sicherheitskritisch sind, werden durch diese bereitgestellt, sie müssen also nicht selbst programmiert oder erworben werden.
In Anbetracht der Komplexität der Aurix-Peripherieeinheiten ist ein schneller Einstieg mit den kostenlosen iLLD-Treibern möglich, die nach Registrierung bei Infineon heruntergeladen werden können. Der Vorteil ist, dass diese keine Kosten verursachen, einfach zu nutzen sind und Beispiele verfügbar sind. Der Einstieg in die Programmierung ist für einen Ungeübten deutlich schneller möglich als die eigene Programmierung nach Handbuch. Es sind allerdings keine Sicherheitsdokumente dabei wie Anforderungs-Dokumentation oder Validierungsdokumente. Die Nutzung ist auf eigene Verantwortung und muss insbesondere bei Sicherheitsanforderungen selbst validiert werden. Auch ist die Implementierung nicht auf Performance optimiert.
Im Automotive-Bereich wird oft AUTOSAR vorgeschrieben; hier sind die MCAL-Treiber sinnvoll einsetzbar. Diese sind nach ISO 26262 entwickelt, validiert und dokumentiert. Für eine Sicherheitsapplikation sind sie auf jeden Fall gut geeignet. Zur Verfügung stehen folgende Pakete: Basis-Paket mit Treibern für den Mikrocontroller, die Ports, die I/Os, die ADCs, den General Purpose Timer, die Input Capture Unit, PWM, SPI und den Watchdog. Das COM-Paket enthält die Treiber für CAN und LIN, das COM-Enhanced-Paket für Ethernet und FlexRay. Ein zusätzliches MEM-Paket bietet Treiber für den Flash-Speicher und eine EEPROM-Simulation des Flash. Das LIB-Paket enthält Funktionen zum Bit Handling und CRC-Routinen.
Für Industrieanwendungen sind diese AUTOSAR-Treiber teilweise überdimensioniert. Hier bietet Hitex mit den Industrial-MCAL-Treibern eigene Entwicklungen an, die nach IEC 61508 und ISO 26262 entwickelt und dokumentiert wurden. Hier sind Pakete für MultiCan, Quad Encoder zur Messung der Motorposition mit vier Signalen, Program-Flash-Programmierung, sechsphasige und dreiphasige General-Timer-Module zur Motorsteuerung mit ereignisgesteuertem VADC (Versatile A/D Converter), dreiphasigem Hall-Encoder, Quad-SPI (ist schneller als vier einzelne SPI-Kanäle) und ASC (Asynchronous Serial Channel, ein UART) verfügbar. Für MCAL und die Hitex-Treiber wird neben Support auch Integrationsservice angeboten, was für die Entwicklung sehr hilfreich sein kann. Die Lizenzmodelle sind an die Stückzahlen anpassbar und damit auch für kleinvolumige Systeme tragbar.
Auch hier hängt die Auswahl von den Sicherheitsanforderungen ab. Selbst entwickeln empfiehlt sich selbst bei nicht sicherheitskritischen Systemen nicht, da die kostenlosen iLLD-Treiber als Basis schneller zu nutzen sind und eine Abwandlung auf eigene Bedürfnisse bestimmt zielführender ist, als diese von Grund auf neu zu entwickeln. Diese Treiber oder selbst geschriebene auf einen Sicherheitsstandard zu bringen ist allerdings sehr aufwändig. Auch hier empfiehlt sich die Nutzung des Bewährten und für Sicherheit Konzipierten.
Hardware-Schutz gegen Angriffe von außen
Die Aurix-Mikrocontroller haben zum Schutz vor unerwünschten Zugriffen von außen und zur Datensicherheit Hardware Security Modules (HSM) eingebaut, die hohen Ansprüchen genügen. Sie sorgen für das Management von mehreren Schlüsseln, symmetrische und teilweise auch asymmetrische Ver- und Entschlüsselung, MAC-Generierung und -Verifikation, Zufallszahlengenerierung und mehr. Auch hier wird vom Mikrocontrollerhersteller eine Bibliothek angeboten, die nach Safety-Standards entwickelt wurde und den AUTOSAR-Ansprüchen genügt. Weitere Informationen sind nur unter Geheimhaltungsvereinbarung erhältlich, darum kann hier auch nicht weiter darauf eingegangen werden.
Weitere Informationen
[1] Autosar MCAL Driver: www.hitex.com/en/software-components/mcal-drivers/mcal-drivers-for-autosar-projects/
[2] Industrial MCAL Driver: www.hitex.com/en/software-components/mcal-drivers/mcal-drivers-for-industrial-projects-and-special-requirements/
[3] Self Test Libraries: www.hitex.com/en/software-components/selftest-libraries-safety-libs/pro-sil-safetcore-safetlib/
[4] RTOS: www.hitex.com/en/software-components/rtos/safertos/
www.hitex.com/en/tools/development-tools/hightec/
Der Autor
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| Dipl.-Physiker Dr. Kurt Böhringer |
|---|
| ist seit über 20 Jahren in der Embedded-Welt bei Hitex tätig. Als Head of Engineering ist er unter anderem mit dem Schwerpunktthema Funktionale Sicherheit beschäftigt. |
kurt.boehringer@hitex.de
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