智能電網作為下一代電網的發(fā)展模式，在全球范圍內已獲得廣泛關注，世界各政府和企業(yè)對于建立智能電網來改進電能分配和節(jié)約電能的需求不斷增大。作為全球規(guī)模領先的電力公司，中國國家電網公司（“中國國網”）對智能電網進行了全新的規(guī)劃。伴隨中國國網新標準的推出，飛思卡爾半導體因應市場需求推出專供中國國網應用的新一代智能微控制器（MCU）MZ系列。這一系列MCU具備低成本和價格競爭力，可實現靈活解決方案，飛思卡爾同時提供創(chuàng)新、便捷的參考設計，幫助開發(fā)人員設計出符合中國國網新標準的最佳方案。
中國國網新標準為單相電表設計提出一系列要求，例如：基本計量功能增加，費控功能復雜，具備多種抄表通訊模式，以及外殼模具統一、電子線路布局布線位置相對固定等。在充分研究中國國網新標準有關單相電表設計要求的基礎上，飛思卡爾推出MZ系列MCU和完整的電表參考設計，可謂是飛思卡爾為中國國網電表量身定做。該系列8位處理器芯片集成60KB、96KB或128KB閃存，提供64引腳LQFP封裝。MZ系列微控制器還提供32位處理器芯片，集成256KB閃存。MZ系列中的所有芯片都可以實現64引腳芯片完全兼容，用戶無需修改PCB布線就能進行產品升級。所提供的一站式參考設計包含必要的硬件和軟件，完全符合中國國網電表新標準，可大大簡化智能電表開發(fā)，加快產品上市速度。
飛思卡爾參考設計采用64K字節(jié)EEPROM為主，附設2M字節(jié)串行Flash 擴充，滿足那些需要增強外圍設備、提高性能、增加存儲容量和改進系統安全的應用需要；在電源設計方面，MCU主板和前端計量板直接共地，交流供電和電池供電通過簡單的二極管通路切換，交流供電及電池電壓可以直接送片上ADC進行掉電檢測，可省去一般設計用于掉電檢測和電池檢測的電壓比較器；在實時時鐘方面，外置RTC芯片和MCU通過I2C總線控制，讀取時鐘參數，可實現單片機自身內部時鐘的頻率校準；在計量部分，采用外置計量芯片，MCU通過SPI總線對芯片進行配置和數據讀取，MCU軟件配合來實現軟件校表，實現電流和電壓的零偏校準。此外，在數據通訊方面，RS485通訊支持最高速率19200bps，而紅外抄表通訊可支持1200/2400bps，載波通訊基于片上硬件SCI模塊可實現MCU和載波模塊之間的9600bps串行通信。交流掉電后MCU進入電池供電的低功耗休眠模式。通過內部實時計數器定時喚醒，整個系統功耗可低于7uA。
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