飛思卡爾Kinetis M系列微控制器重新定義智能電表設計

21ic訊  飛思卡爾半導體 (NYSE:FSL) 將很快開始批量銷售Kinetis M系列微控制器(MCU)。Kinetis M系列產品基于32位ARM® CortexTM-M0+內核，專為新一代智能電表應用而設計。

經濟高效的Kinetis M系列MCU結合精密的模擬前端(AFE)、硬件篡改檢測和低功耗操作，實現安全、高精度的單相、兩相和三相電表解決方案。此外，飛思卡爾還為復雜的計量固件提供成熟的單相、兩相和三相硬件參考設計，滿足0.1%的測量精度和所有ESD要求。

根據WELMEC、OIML和其它全球標準的要求，傳統(tǒng)的智能電表設計通常采用兩個芯片，從主應用代碼中隔離用戶計費軟件。然而，Kinetis M系列MCU憑借其片上存儲器保護單元、外圍橋、受保護的GPIO和DMA控制器，可以采用單芯片處理這一任務。為了防止外部篡改，M系列MCU包括有源和無源篡改引腳，提供獨立實時時鐘(iRTC)中所含的自動時間戳。此外，與軟件實施相比，隨機號碼生成器可實現更快速、更輕松的加密算法實施。

Kinetis M系列設計的基礎就是模擬前端，為智能電表應用提供卓越的性能和價值。此外，除計量應用外，AFE還支持M系列處理很多精密的工業(yè)測量應用。AFE包括：

· 最多4個非復用24位Σ-Δ模數(ADC)轉換器，適用于同步電壓和電流測量。

· 兩個低噪可編程的增益放大器，提供2000-1之間的動態(tài)范圍。

· 最多12個16位SAR ADC輸入，可精確測量3相應用中的相電壓。

· 精確的基準電壓，具有低漂移過溫保護功能。

· 相移補償器，可簡化精確的功率計算。

采用這些特性，CPU支持實現0.1%精度的功率計算，同時交付94dB的高信噪比，符合此類系統(tǒng)最新的監(jiān)管標準。此外，片上模擬比較器支持非常精確的頻率檢測，這是利用快速傅立葉變換(FFT)算法量表的主要要求。

Kinetis M系列MCU的其它主要特性包括：

· 50 MHz 32位ARM Cortex-M0+內核，提供快速GPIO、32x32 MAC和卓越的代碼密度和能效。

· 64KB或128 KB閃存，帶有16 KB SRAM。

· 靈活的段式LCD控制器，提供低功耗模式運行和段故障檢測功能(僅在64 & 100 LQFP封裝中提供段式LCD模塊)。

· 多個低功耗模式和快速喚醒選件，包括低功耗引導模式。

· 面向24位ADC時鐘的專用PLL，支持使用低頻率晶體，降低抖動和最大程度提高AFE性能。

· 1.71-3.6V9(無AFE)和2.7-3.6V(無AFE)。

· 64、100 LQFP和44LGA(5 x 5 mm2)封裝。

開發(fā)支持

Kinetis M系列器件由大量精選的易于使用的32位工具提供支持，這些工具包括塔式系統(tǒng)TWR-KM34Z-50M開發(fā)平臺、CodeWarrior Development Studio(帶集成Processor Expert自動代碼生成器)，MQXTM Lite實時操作系統(tǒng)以及預認證的單相、2相和3相參考設計(適用于提供可選篡改支持的不同地理區(qū)域)。此外，飛思卡爾還通過一系列先進的過濾器和基于FFT的免費計量算法，使客戶能夠降低開發(fā)成本并縮短上市時間。

供貨和定價

合格的Kinetis KM34 MCU提供128KB的閃存、4個24位ADC以及100LQFP和64LQFP規(guī)格封裝的低功耗段式LCD控制器，該器件計劃于2013年11月由飛思卡爾和其分銷合作伙伴供貨。

64LQFP規(guī)格器件的每萬件建議零售價為2.01美元。5x5 mm 44LGA封裝的小規(guī)格KM1x系列成員將于2014年第一季度投入生產，每萬件零售價為1.63美元。如需了解更多信息，請訪問：http://www.freescale.com/Kinetis/Mseries。

歐洲表計展(European Utility Week)中飛思卡爾展位

飛思卡爾在歐洲表計展中的展位號為5F45b，將演示基于計量的Kinetis KM3x、sub-GHz無線MCU和提供集成ZigBee®支持的Kinetis KW20無線MCU的智能計量解決方案。