飞思卡尔Kinetis M系列微控制器重新定义智能电表设计

21ic讯  飞思卡尔半导体 (NYSE:FSL) 将很快开始批量销售Kinetis M系列微控制器(MCU)。Kinetis M系列产品基于32位ARM® CortexTM-M0+内核，专为新一代智能电表应用而设计。

经济高效的Kinetis M系列MCU结合精密的模拟前端(AFE)、硬件篡改检测和低功耗操作，实现安全、高精度的单相、两相和三相电表解决方案。此外，飞思卡尔还为复杂的计量固件提供成熟的单相、两相和三相硬件参考设计，满足0.1%的测量精度和所有ESD要求。

根据WELMEC、OIML和其它全球标准的要求，传统的智能电表设计通常采用两个芯片，从主应用代码中隔离用户计费软件。然而，Kinetis M系列MCU凭借其片上存储器保护单元、外围桥、受保护的GPIO和DMA控制器，可以采用单芯片处理这一任务。为了防止外部篡改，M系列MCU包括有源和无源篡改引脚，提供独立实时时钟(iRTC)中所含的自动时间戳。此外，与软件实施相比，随机号码生成器可实现更快速、更轻松的加密算法实施。

Kinetis M系列设计的基础就是模拟前端，为智能电表应用提供卓越的性能和价值。此外，除计量应用外，AFE还支持M系列处理很多精密的工业测量应用。AFE包括：

· 最多4个非复用24位Σ-Δ模数(ADC)转换器，适用于同步电压和电流测量。

· 两个低噪可编程的增益放大器，提供2000-1之间的动态范围。

· 最多12个16位SAR ADC输入，可精确测量3相应用中的相电压。

· 精确的基准电压，具有低漂移过温保护功能。

· 相移补偿器，可简化精确的功率计算。

采用这些特性，CPU支持实现0.1%精度的功率计算，同时交付94dB的高信噪比，符合此类系统最新的监管标准。此外，片上模拟比较器支持非常精确的频率检测，这是利用快速傅立叶变换(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+内核，提供快速GPIO、32x32 MAC和卓越的代码密度和能效。

· 64KB或128 KB闪存，带有16 KB SRAM。

· 灵活的段式LCD控制器，提供低功耗模式运行和段故障检测功能(仅在64 & 100 LQFP封装中提供段式LCD模块)。

· 多个低功耗模式和快速唤醒选件，包括低功耗引导模式。

· 面向24位ADC时钟的专用PLL，支持使用低频率晶体，降低抖动和最大程度提高AFE性能。

· 1.71-3.6V9(无AFE)和2.7-3.6V(无AFE)。

· 64、100 LQFP和44LGA(5 x 5 mm2)封装。

开发支持

Kinetis M系列器件由大量精选的易于使用的32位工具提供支持，这些工具包括塔式系统TWR-KM34Z-50M开发平台、CodeWarrior Development Studio(带集成Processor Expert自动代码生成器)，MQXTM Lite实时操作系统以及预认证的单相、2相和3相参考设计(适用于提供可选篡改支持的不同地理区域)。此外，飞思卡尔还通过一系列先进的过滤器和基于FFT的免费计量算法，使客户能够降低开发成本并缩短上市时间。

供货和定价

合格的Kinetis KM34 MCU提供128KB的闪存、4个24位ADC以及100LQFP和64LQFP规格封装的低功耗段式LCD控制器，该器件计划于2013年11月由飞思卡尔和其分销合作伙伴供货。

64LQFP规格器件的每万件建议零售价为2.01美元。5x5 mm 44LGA封装的小规格KM1x系列成员将于2014年第一季度投入生产，每万件零售价为1.63美元。如需了解更多信息，请访问：http://www.freescale.com/Kinetis/Mseries。

欧洲表计展(European Utility Week)中飞思卡尔展位

飞思卡尔在欧洲表计展中的展位号为5F45b，将演示基于计量的Kinetis KM3x、sub-GHz无线MCU和提供集成ZigBee®支持的Kinetis KW20无线MCU的智能计量解决方案。