RA系列MCU自检代码使用介绍

本文以RA6 MCU为例，介绍如何使用自诊断软件对MCU进行自检。

1 使用的环境

2 自检软件介绍

瑞萨提供了针对RA系列MCU的诊断软件，涵盖了对MCU的CPU core，ROM，RAM的永久性故障诊断，CPU的斩断覆盖率达90%，RAM的诊断覆盖率达90%，ROM的诊断覆盖率达99%，满足SIL3的认证要求。本文档使用的自检软件包RTK0EF0090F60001SJ_Ver.1.01适用于cortex M4架构的RA6系列MCU。

2.1CPU诊断软件

CPU诊断软件通过采用主要基于指令的诊断方法来验证 CPU的正确功能，从而检测CPU内核的永久性硬件故障。针对处理器内核，有20项的测试内容。

2.2CPU诊断软件API

void coreTest（uint8_t steps， const uint8_t forceFail， uint32_t *result），通过设置参数forceFail，可以实现故障注入从而返回错误。

2.3RAM诊断软件

RAM诊断软件是检测MCU RAM内存，将要检测的内存大小MUTSize分成numberOfBUT块，那么每块内存大小就是MUTSize/numberOfBUT.调用RAM诊断API对每块内存进行检测，返回两个结果resultTestRam1和resultTestRam2，如果都为1，则表示检测通过，否则检测失败。

2.4RAM诊断软件API

void testRAM（unsigned int index， unsigned int selectAlgorithm， unsigned int destructive），参数 selectAlgorithm是设置RAM自检算法，支持Extended March C-和WALPAT两种算法，参数destructive是设置RAM自检模式，0表示非破坏性模式，需要使用新buffer保存被检RAM区的数据做备份，1表示po破坏性检测，该模式会模式会清楚RAM区数据初始化为0。

2.5ROM诊断软件

RAM诊断软件是检测MCU ROM，通过选定ROM起始地址和终止地址来确认检测的内存块范围，调用ROM诊断软件API对ROM内存块进行相应CRC计算，返回值与参考checksum（由IAR链接器预先计算产生）进行比较，如果不一致，则表示有错误。

2.5ROM诊断软件

RAM诊断软件是检测MCU ROM，通过选定ROM起始地址和终止地址来确认检测的内存块范围，调用ROM诊断软件API对ROM内存块进行相应CRC计算，返回值与参考checksum（由IAR链接器预先计算产生）进行比较，如果不一致，则表示有错误。

2.6ROM诊断软件API

void crcHwSetup(unsigned int crc)

uint16_t crcComputation(unsigned int checksumBegin，unsigned int checksumEnd，unsigned int incrMode)

以上是诊断软件的介绍，详细的细节可以查阅诊断软件的用户手册。

3 RA6开发板测试

3.1 使用RASC创建基于IAR的FSP工程，点击Generate Project Content生成代码。

3.2 打开新创建的IAR工程，从RTK0EF0090F60001SJ_Ver.1.01代码包中，拷贝自检代码添加到工程中src目录下。

3.3工程设置

C/C++ Compiler->Preprocessor添加对应文件路径

Assembler->Preprocessor添加对应文件路径

3.4应用功能实现

编辑hal_entry.c文件，实现对CPU，RAM，ROM每隔0.5秒的循环检测，同时EK-RA6M4按下S1按钮，故障输入，从而实现CPU错误检测，红色led灯闪烁，参考ek_ra6m4_selftest样例程序。

1.主函数入口代码： void hal_entry(void) { /* TODO: add your own code here */ uint32_t ver; uint8_t cnt = 0;

ver = R_CPU_Diag_GetVersion(); // printf("CPU diag software version = %d.%02d\n",ver >>16u,ver & 0xFFFF);

ver = R_RAM_Diag_GetVersion(); // printf("RAM diag software version = %d.%02d\n",ver >>16u,ver & 0xFFFF);

ver = R_ROM_Diag_GetVersion(); // printf("ROM diag software version = %d.%02d\n",ver >>16u,ver & 0xFFFF); /* Setup Registers */ setup_diag(); /* Holds level to set for pins */ bsp_io_level_t pin_level = BSP_IO_LEVEL_LOW;

while(1) { int32_t result = 0; cnt = cnt % 3; /* Blue LED blinks */ led_change(0, pin_level);

/* Diagnostic */ switch (cnt) { case 0: result = cpu_test_sample(); break; case 1: result = ram_test_sample(); break; case 2: result = rom_test_sample(); break; } cnt++;

if (0 == result)

{ /* Red LED lights off */ led_change(2, BSP_IO_LEVEL_LOW); }else{ /* Red LED lights up */ led_change(2, BSP_IO_LEVEL_HIGH); } /* Toggle level for next write */ if (BSP_IO_LEVEL_LOW == pin_level)

{ pin_level = BSP_IO_LEVEL_HIGH; } else { pin_level = BSP_IO_LEVEL_LOW; } /* Delay (500ms) */ R_BSP_SoftwareDelay(500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS); } #if BSP_TZ_SECURE_BUILD /* Enter non-secure code */ R_BSP_NonSecureEnter(); #endif }

2. cpu_test_sample()函数实现了CPU TEST代码：

/*********************************************************************************************************************** * CPU TEST **********************************************************************************************************************

/ int32_t cpu_test_sample(void) { uint32_t forceFail = 1; /* Force fail:Disable */ int32_t result; uint32_t index; /* Check SW 'S1' */ if (R_PFS->PORT[0].PIN[5].PmnPFS_b.PIDR == 0) { forceFail = 0; asm("NOP"); } else{ asm("NOP"); } for (index = 0; index <= CPU_DIAG_MAX_INDEX; index++) { result = 0; R_CPU_Diag(index, forceFail, &result); if (result != 1) { return -1; } } return 0; } 

3. ram_test_sample()函数实现了RAM TEST代码： /*********************************************************************************************************************** * RAM TEST **********************************************************************************************************************/ #include "r_ram_diag.h" int32_t ram_test_sample(void) { uint32_t area = 0; uint32_t index; uint32_t algorithm = RAM_ALG_MARCHC; uint32_t destructive; for (index = 0; index < numberOfBUT0; index++) { if (index == 0) { /* Buffer block */ destructive = RAM_MEM_DT; } else { destructive = RAM_MEM_NDT; } /* Call API */ R_RAM_Diag(area, index, algorithm, destructive); /* Check API result */ if ( (RramResult1 != 1) || (RramResult2 != 1) ) { return -1; } } return 0; } 

4.rom_test_sample()函数实现了ROM TEST代码： /*********************************************************************************************************************** * ROM TEST **********************************************************************************************************************/ #define NUM_OB_ROM_BLOCK (2) #define CHECKSUM_BLOCK_ADDRESS (0x00003000) /* Area where the expected CRC checksum values of each ROM block are aggregated. */ __root const uint16_t expChecksum[NUM_OB_ROM_BLOCK] @ CHECKSUM_BLOCK_ADDRESS; int32_t rom_test_sample(void) { uint32_t start;

uint32_t end; uint32_t mode; uint16_t calChecksum; /* ROM Test: Block0 (4KB) */ start = 0x00001000; end = 0x00001FFF; mode = 0; calChecksum = R_ROM_Diag(start, end, mode); if (calChecksum != expChecksum[0])

{ return -1; } /* ROM Test: Block1 (4KB, 4time-wise split) */ /* Block1, Group1 (1KB) */ start = 0x00002000; end = 0x000023FF;

mode = 0; calChecksum = R_ROM_Diag(start, end, mode); /* Block1, Group2 (1KB) */ start = 0x00002400; end = 0x000027FF; mode = 1;

calChecksum = R_ROM_Diag(start, end, mode); /* Block1, Group3 (1KB) */ start = 0x00002800; end = 0x00002BFF;

calChecksum = R_ROM_Diag(start, end, mode); /* Block1, Group4 (1KB) */ start = 0x00002C00; end = 0x00002FFF; calChecksum = R_ROM_Diag(start, end, mode); if (calChecksum != expChecksum[1]) { return -1; } return 0; }

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