21ic訊 飛思卡爾半導(dǎo)體基于 32 位 ARM® CortexTM-M0+ 內(nèi)核，推出了新的 Kinetis M 系列微控制器 (MCU) 。 Kinetis M 系列專為支持廣泛的經(jīng)濟(jì)高效的單相或兩相電表設(shè)計(jì)而設(shè)計(jì)。

一些 Kinetis M 系列微控制器集成了必要的外設(shè)，旨在打造無(wú)需外部組件的、單芯片、經(jīng)濟(jì)高效的電表;而其他 Kinetis M 系列微控制器在用于多芯片、高端智能電表應(yīng)用時(shí)，則作為精密的模擬接口器件。

智能電表用經(jīng)濟(jì)高效的方式來(lái)監(jiān)控用電，并最大限度地提高能效，還將減少二氧化碳及其他溫室氣體排放。美國(guó)能源部預(yù)計(jì)由智能電網(wǎng)支持的配電方式將減少 25%的二氧化碳排放。盡管許多政府都在推動(dòng)智能能源計(jì)劃，然而基礎(chǔ)架構(gòu)的地理和地區(qū)差異以及能源使用模式創(chuàng)造了差別迥異的智能計(jì)量需求。為了應(yīng)對(duì)這些不同的需求，Kinetis M 系列是可配置的，并被包含在針對(duì)不同地區(qū)的多個(gè)參考設(shè)計(jì)中，各個(gè)國(guó)家能夠解決其各自不同的能源管理需求。

飛思卡爾高級(jí)副總裁兼汽車(chē)、工業(yè)和多市場(chǎng)解決方案事業(yè)部總經(jīng)理 Reza Kazerounian 博士表示，“通過(guò)定制專用參考設(shè)計(jì)來(lái)滿足特定的區(qū)域要求，我們幫助各個(gè)政府和市政公司用最少的精力和成本投資于下一代的節(jié)能。 除了最新推出的應(yīng)用程序處理和無(wú)線連接解決方案，Kinetis M 系列為我們的綜合智能電表產(chǎn)品組合增加了測(cè)量解決方案。”

所有 Kinetis M 系列微控制器都包含一個(gè)模擬前端 (AFE)，使 CPU 的電源計(jì)算可以達(dá)到 0.1% 的精確度。為適應(yīng)多個(gè)地區(qū)，AFE 是可配置的，它包含 4 個(gè) 24 位Σ-Δ 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)、兩個(gè)低噪聲可編程增益放大器，支持 2000 至 1 的動(dòng)態(tài)范圍、一個(gè)帶有較低漂移溫度范圍和相移補(bǔ)償?shù)木茈妷簠⒖?，以?jiǎn)化精確的功率計(jì)算。 AFE 要求單點(diǎn)校準(zhǔn)，支持OEM 降低制造測(cè)試成本。

安全性對(duì)于計(jì)量應(yīng)用是至關(guān)重要的，Kinetis M 系列集成了多個(gè)重要的保護(hù)特性，包括：

    · 存儲(chǔ)器保護(hù)單元，有助于防止未經(jīng)授權(quán)的代碼修改

    · 外部篡改檢測(cè)引腳，主動(dòng)監(jiān)控多個(gè)入侵攻擊方法，防止外部欺詐

    · 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，可最高效地執(zhí)行數(shù)據(jù)加密算法，保護(hù)通信事務(wù)

Kinetis KM3x 主要特性

Kinetis M 系列的第一個(gè)家族是 KM3x。 其主要特性包括：

· 模擬前端和測(cè)量引擎

    · 能夠以 0.1% 的精確度測(cè)量功率，提供最高的信噪比 (SNR 94dB ) 以及 2000 至 1 的動(dòng)態(tài)范圍

    · 4 個(gè) 24 位 Σ-Δ ADC 轉(zhuǎn)換器，這些轉(zhuǎn)換器沒(méi)有進(jìn)行復(fù)用，具有相位補(bǔ)償，可精確地并行測(cè)量電流和電壓，提供很高的精確度

    · 兩個(gè)集成的可編程增益放大器，增加了動(dòng)態(tài)范圍，降低了總系統(tǒng)成本

· 超低功耗 ARM Cortex-M0+ 內(nèi)核，能夠以 50 MHz 的速率運(yùn)行

    · 運(yùn)行模式下低于 100 µA/MHz 的典型電流消耗

    · 針對(duì)特定用例(例如中性斷開(kāi))的多種靈活的低功耗模式

· 安全性

    · 存儲(chǔ)器保護(hù)單元通過(guò)保護(hù)相關(guān)的應(yīng)用代碼，允許符合 WELMEC 的直接軟件實(shí)施

    · 隨機(jī)數(shù)生成器，支持高效的數(shù)據(jù)加密

    · 3 個(gè)主動(dòng)篡改檢測(cè)引腳，提供篡改事件的時(shí)間戳功能

· 系統(tǒng)

    · 高達(dá) 128 KB 閃存和 16 KB SRAM

    · 最低成本的應(yīng)用無(wú)需外部晶體

    · 分段 LCD 控制器，擁有 288 個(gè)分段

    · 實(shí)時(shí)時(shí)鐘自動(dòng)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)極高的精確度

開(kāi)發(fā)支持

· 可使用的、經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的預(yù)認(rèn)證計(jì)量固件，使用各種算法計(jì)算有功、無(wú)功和當(dāng)前功率

· CodeWarrior Development Studio：綜合的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 (IDE)，提供高度可視化和自動(dòng)化的設(shè)計(jì)框架

· 由飛思卡爾 MQX RTOS 軟件解決方案及相關(guān)中間件提供支持

· 塔式系統(tǒng)模塊化硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，用于快速原型設(shè)計(jì)

· 廣泛的 ARM 生態(tài)系統(tǒng)中第三方開(kāi)發(fā)支持，包括 IAR IDE

· 定制的預(yù)認(rèn)證參考設(shè)計(jì)：

    · 針對(duì)歐洲地區(qū)的高精度單相電表

    · 為中國(guó)和印度實(shí)施經(jīng)濟(jì)高效的電表，支持中性斷開(kāi)

    · 針對(duì)美國(guó)和日本地區(qū)的高精度兩相電表

供貨情況

飛思卡爾目前正在推出 Kinetis KM3x 系列微控制器的樣品，支持 CodeWarrior Development Studio 和參考設(shè)計(jì)。預(yù)計(jì)將于 2013 年第二季度通過(guò)授權(quán)分銷(xiāo)商大量供貨。