1T/WXIOTXXX-XXXX應用于電動汽車驅動電機控制的高性能DSP芯片技術要求本標準規定了電動汽車用驅動電機控制DSP芯片的技術要求，技術要求包括DSP芯片的功能要求、性能要求、功能安全要求和可靠性要求等。本標準適用于電動汽車用驅動電機控制DSP芯片的研制和使用。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本標準必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本標準。不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。GB/T18488.1-2015電動汽車用驅動電機系統第1部分：技術條件GB/T19596-2017電動汽車術語GB/T34590道路車輛功能安全GB/T38187-2019汽車電氣電子可靠性術語SJ/T11875-2022電動汽車用半導體集成電路應力試驗程序3術語和定義GB/T18488.1-2015、GB/T19596-2017、GB/T34590.1-2022、GB/T38187-2019界定的以及下列術語和定義適用于本文件。電動汽車electricvehicle包括純電動汽車和混合動力電動汽車。驅動能量由電能提供的、由電機驅動的汽車。電機的驅動電能來源于車載可充電儲能系統或其它能量儲存裝置。[來源：GB/T19596-2017，3.1.1，有修改]3.2功能安全functionalsafety不存在由電氣/電子系統的功能異常表現引起的危害而導致不合理的風險。[來源：GB/T34590.1-2022，3.67]3.3可靠性reliability產品在給定的條件下和規定的時間內完成規定功能的能力。[來源：GB/T38187-2019，2.1.2.3]3.4故障處理時間間隔faulthandlingtimeinterval2T/WXIOTXXX-XXXX從故障發生到進入到安全狀態的時間。3.5驅動電機drivemotor將電能轉換成機械能為車輛行駛提供驅動力的電氣裝置，該裝置也可具備機械能轉化成電能的功能。[來源：GB/T18488.1-2015，3.2]3.6驅動電機控制器drivemotorcontroller控制動力電源與驅動電機之間能量傳輸的裝置，由控制信號接口電路、驅動電機控制電路和驅動電路組成。[來源：GB/T18488.1-2015，3.3]4縮略語下列縮略語適用于本文件。ADC（AnalogDigitalConverter）模擬數字轉換器CAN（ControllerAreaNetwork）控制器局域網絡CANFD（CANwithFlexibleData－Rate）可變數據速率的控制器局域網絡DSP（DigitalSignalProcessor）數字信號處理器I/O（Input/Output）輸入/輸出PWM（PulseWidthModulation）脈沖寬度調制QEP（QuadratureEncoderPulse）正交編碼脈沖5功能要求5.1總則DSP芯片應能夠和整車控制器進行雙向信息交互，接收并處理電機的相電流信號，電機轉子的位置信號等，通過控制算法對信號進行處理，并輸出相應的PWM控制信號。DSP芯片應能夠接收并處理驅動電機控制器的保護信號，以防止系統受到損壞。DSP芯片應支持調試接口，方便前期的程序調試與優化。5.2模塊和接口組成要求DSP芯片應至少集成ADC模塊、轉子位置獲取模塊、PWM模塊和通信接口、保護信號接口、調試接口等電路單元，如圖1所示。T/WXIOTXXX-XXXX圖1DSP芯片模塊和接口組成框圖5.3模塊和接口功能要求5.3.1ADC模塊將模擬信號轉換成數字信號，模擬信號不限于電機相電流信號。ADC模塊應至少能夠對兩個模擬信號進行同步采樣。5.3.2轉子位置獲取模塊獲取電機轉子的位置，應滿足附錄A要求。5.3.3PWM模塊產生PWM波，作為驅動電機控制器的控制信號。當采用旋轉變壓器軟件解碼方案獲取電機轉子位置時，PWM波應能夠用于產生旋轉變壓器的激勵信號。PWM模塊應包含死區產生功能，防止驅動電路的上、下橋臂短路。單個電機需要3對互補的PWM波作為控制信號。5.3.4通信接口應能夠和整車控制器進行雙向信息交互，包括數據發送和接收。通信接口類型不限于CAN、CANFD、FlexRay等，DSP芯片應至少支持其中一種通訊類型。5.3.5保護信號接口保護信號接口應能夠接收驅動電機控制器的保護信號，包括過電流、過電壓等信號。保護信號涵蓋的保護類型應符合GB/T18488.1-2015的“5.5.2驅動電機控制器的保護功能”要求。6性能要求6.1通用要求DSP芯片的性能應能夠保證“5.1功能要求”的實現。T/WXIOTXXX-XXXX6.2主頻要求DSP芯片的主頻應不低于100MHz。6.3Flash存儲空間要求DSP芯片的Flash空間應能夠存儲備份程序，若軟件升級失敗可以使用原程序，不影響車輛使用。6.4通信接口傳輸速率要求通信接口的數據傳輸速率應不低于500Kb/s。6.5ADC轉換有效位數要求ADC轉換的有效位數應能夠滿足GB/T18488.1-2015的“5.4.10控制精度”要求。7功能安全要求7.1總則電動汽車對安全性要求高，應避免因電子系統故障而導致不合理的風險，隨機和系統性失效不會造成安全系統的功能錯誤，從而導致人受到傷害，或環境污染，或設備財產損失。DSP芯片的功能安全要求應貫穿產品的全生命周期，應滿足GB/T34590系列標準要求。DSP芯片的功能安全等級應至少滿足AutomotivesafetyIntegrityLevel（ASIL）的B級要求。7.2計算功能安全的要求DSP芯片應正確提供計算功能，包含但不限于正確的中央處理器運算功能，正確的存儲功能，正確的電源供電功能，正確的時鐘生成功能等。當由于故障而造成計算功能失效時，應在故障處理時間間隔內進入安全狀態，在故障退出、消除條件未滿足時，不應該退出安全狀態。DSP芯片安全狀態示例如表1所示。表1DSP芯片的安全狀態（示例）安全狀態狀態描述復位DSP芯片一直保持復位狀態掉電DSP芯片的供電電源通過外部監控器禁用錯誤上報將故障上報，交由系統安全機制處理禁止輸出輸出強制關閉7.3輸入功能安全的要求DSP芯片應正確提供輸入功能，包含但不限于正確的模擬采集功能，正確的數字采集功能，正確的傳感器采集功能，正確的外部通信功能。當由于故障而造成輸入功能失效時，應在故障處理時間間隔內進入安全狀態，在故障退出、消除條件未滿足時，不應該退出安全狀態。DSP芯片的安全狀態示例如表1所示。7.4輸出功能安全的要求T/WXIOTXXX-XXXXDSP芯片應正確提供輸出功能，包含但不限于正確的模擬輸出功能，正確的數字輸出功能，正確的安全狀態支持功能，正確的外部通信功能。當由于故障而造成輸出功能失效時，應在故障處理時間間隔內進入安全狀態，在故障退出、消除條件未滿足時，不應該退出安全狀態。DSP芯片的安全狀態示例如表1所示。8可靠性要求按照SJ/T11875-2022要求，將汽車芯片的工作環境溫度分為5個等級：0等級:-40℃~150℃;2等級:-40℃~105℃;3等級:-40℃~85℃;4等級:0℃~70℃。DSP芯片應滿足SJ/T11875-2022的1等級要求。6T/WXIOTXXX-XXXX附錄A（規范性）轉子位置獲取模塊功能組成要求轉子位置獲取模塊應能夠獲取電機轉子的位置，其功能組成要求根據位置檢測方式的不同而不同，如表A.1所示。轉子的位置檢測方式由芯片使用方明確。電機轉子位置檢測的傳感器包括霍爾元件、光電編碼器和旋轉變壓器等。旋轉變壓器的解碼方式包括硬件解碼和軟件解碼。硬件解碼是通過單獨的解碼芯片（例如：AnalogDevices公司的AD2S1210）產生激勵信號并接收旋轉變壓器的正、余弦模擬電信號，在解碼芯片內部進行解碼，得到角度值的數字信號，通過串行或并行接口傳輸到DSP芯片。軟件解碼是通過DSP芯片產生旋轉變壓器的激勵信號，并通過其ADC模塊接收旋轉變壓器的正、余弦模擬信號，在DSP芯片內部通過解碼程序得到角度值。表A.1轉子位置獲取模塊功能組成要求位置檢測方式位置獲取模塊功能組成要求霍爾元件應具有I/O口，用于接收霍爾元件的數字信號光電編