DO-254的功能安全规则检查

2021年11月1日//尼克·弗莱赫蒂
DO-254的功能安全规则检查
西门子EDA与欧洲和美国的开发人员合作制定了一套编码指南,以评估DO-254航空电子硬件项目中的HDL设计质量。

DO-254是指导机载硬件开发的最新标准。该文件定义了硬件设计生命周期,并对生命周期每个阶段的预期活动和工作产品提供了指导。

其中一项活动是定义硬件设计标准,DO-254列出了设计标准的类型,但没有规定具体规则。西门子与DO-254用户组合作,在其Quest Link硬件描述语言(HDL)代码检查和验证工具中加入适当的规则。

第10.2.2节介绍了硬件设计标准的概念,并将其定义为硬件设计开发中的“规则、程序、方法、指南和标准”。美国联邦航空局承认了这一点,并发布了8110.105A号订单,该订单表明了对HDL编码标准的要求。订单将此作为DAL a/B的要求,并将其视为所有设计的最佳实践。

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“为了防止HDL的潜在不安全属性导致组件的不安全特性,我们必须期望,如果他们使用HDL,申请人定义与系统安全目标一致的该语言的编码标准,并通过HDL代码审查确定与这些标准的一致性,”标准第6-2a节说。

必须记录HDL编码标准,并审查代码,以确保遵守标准。关于建立和遵守硬件设计标准的记录计划应由相应的认证机构讨论和批准。这已经集成到Quest Lint工具中。

虽然该命令明确了HDL编码标准的需求,但它确实为解释留下了很大的空间。这些语言本身提供了很大的灵活性,从而产生了多种编码风格,可以产生相同的硬件电路。

西门子数字工业软件公司(Siemens Digital Industries Software)的功能安全和自主解决方案经理杰克·威尔特根(Jake Wiltgen)说:“作为Mentor Graphics,西门子是第一个将这些标准应用于早期的linting工具的公司,西门子最近将DO-254规则集应用于我们的下一代Questa Lint解决方案中。”。“此内置规则集利用行业从业人员的经验,为客户提供HDL设计质量评估的启动点。”

规则集内的检查有几个基本目的,从捕获HDL代码中可能在生命周期后期不会出现的设计问题,到支持错误检测、控制和恢复机制,这些问题可能无法通过其他验证活动检测到。

这些规则还加强了风格和可读性,以改进代码理解、可移植性和审查,并分为三类:编码实践(CP)、安全合成(SS)和设计审查(DR)。

Wiltgen说:“Questa Lint提供了对RTL的快速检查,无需等待测试台,即可查找完整性和一致性问题。Questa Lint通过使用语法、语义、风格和结构分析,在引入时识别问题,防止问题在以后修复时变得更加昂贵。”。

eda.sw.siemens.com/en-US/ic/questa/design-solutions/lint/

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