记者了解到,对比老标准,新标准对电表在计量、费控、通信、功耗、电子线路布线上均有更高要求。“为此,一些原先MCU的附加功能变成了必需的功能。”意法半导体大中国区MCU产品市场经理JamesWiart介绍说,“例如更高的计算能力(DMIPS)来满足电表高性能的要求;更多的存储器使更复杂的数据处理成为可能;更多的I/O以支持周边器件,如SPI、I2C、智能卡、SUART以及RTC等。”
具体说来,过去非常简单的表需要8KFlashMCU,现在,60KFlash以上的MCU才能满足新标准的基本要求。同时,MCU的串口至少是3路甚至更多。而且,由于新标准要求在电池供电情况下电表至少运行5年,因此,平均来看,整表的电流强度要低于30微安。分配到MCU上,MCU的电流强度要在几微安到10微安左右。
国家电网公司新标准规范
《智能电能表功能规范》《单相智能电能表型式规范》《三相智能电能表型式规范》《0.2S级三相智能电能表技术规范》《0.5S级三相智能电能表技术规范》《0.5S级三相费控智能电能表(无线)技术规范》《1级三相费控智能电能表(无线)技术规范》《1级三相费控智能电能表(载波)技术规范》《1级三相费控智能电能表技术规范》《1级三相智能电能表技术规范》《单相智能电能表技术规范》《智能电能表信息交换安全认证技术规范》
特色MCU新方案挑战老方案
目前,对比市场上的老方案,一些新MCU(微控制器)方案提供了更加适合电表应用的功能。
方案一:飞思卡尔MZ系列单片机
设计细节贴近电表设计需求
该系列产品兼容性高。系列产品采用同一套开发工具,软件和模块移植性强,大大减少开发时间,降低开发成本。外置LCD驱动,简化电路板布线。让客户把LCD驱动和LCD放在一起,减少布线,提高方案抗干扰能力。5V芯片。虽然3V芯片比5V芯片在降低功耗方面更有优势,但是目前计量芯片和载波模块都是5V的,在同一方案中有两个不同的电压域就需要做各种转换,增加了系统的成本并降低了可靠性。为此,MZ系列最终设计为5V芯片。
方案二恩智浦ARM核心单片机
ARM平台易于开发
恩智浦Cortex-M0和Cortex-M3单片机方案。目前重点方案包括LPC1700和LPC1100。
恩智浦对Cortex-M0进行了精简处理,指令更易使用,易于被原来使用8位和16位MCU的工程师接受。而且,在M0核上采用C语言编程,代码效率更高,程序所占容量更小,可节省综合成本。此外,产品基于ARM平台,可以做到无缝快速移植。统一平台可以节省研发成本,降低研发时间。客户易于获得相关代码、资料和其他信息。在工具、软件上易获得更好的支持。
方案三STM8L和STM32单片机
提供全系列智能电表元器件
意法半导体STM8L和基于ARMCortex-M3STM32的方案。
意法半导体提供全系列智能电表元器件,包括MCU、计量IC、电源供电、实时时钟、电力线载波及存储器等。而且,各类元器件完全符合新标准要求。