智能電網(wǎng)作為下一代電網(wǎng)的發(fā)展模式，在全球范圍內(nèi)已獲得廣泛關(guān)注，世界各政府和企業(yè)對(duì)于建立智能電網(wǎng)來(lái)改進(jìn)電能分配和節(jié)約電能的需求不斷增大，紛紛積極地推進(jìn)建設(shè)工作。作為全球規(guī)模領(lǐng)先的電力公司，中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司(中國(guó)國(guó)網(wǎng))對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行了全新的規(guī)劃。

      2009年，中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司也宣布未來(lái)5年將會(huì)投資685億元人民幣，在全國(guó)范圍內(nèi)部署1.7億塊智能電表，其中75%為單相電表，25%為三相電表。2009年10月，國(guó)家電網(wǎng)公司正式發(fā)布了新的智能電表系列標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)單相及三相智能電表的型式、技術(shù)和通用功能進(jìn)行了規(guī)范和統(tǒng)一。 
      伴隨中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)新標(biāo)準(zhǔn)的推出，以及首批智能電表招標(biāo)結(jié)果公示，多家核心處理器供應(yīng)商毫不諱言將主動(dòng)出擊這一市場(chǎng)，努力提高市場(chǎng)份額。去年2月份iSuppli公司對(duì)MCU廠商在中國(guó)電表市場(chǎng)中的份額數(shù)據(jù)顯示，NEC和瑞薩兩家日系廠商占60%， Microchip占16%，TI占19%，飛思卡爾占3%。而去年末公布的首輪中標(biāo)結(jié)果來(lái)看，飛思卡爾的份額已經(jīng)比之前提高了一倍。

抓住市場(chǎng)重新洗牌的機(jī)遇 
      飛思卡爾半導(dǎo)體工業(yè)和多元市場(chǎng)微控制器部亞太區(qū)市場(chǎng)經(jīng)理曾勁濤指出：“新標(biāo)準(zhǔn)的公布，以及國(guó)家電網(wǎng)統(tǒng)一招投標(biāo)模式的推出，令所有廠商都面臨著重新洗牌的機(jī)遇?！彼硎?，這一系列舉動(dòng)雖然被業(yè)界詬病有國(guó)進(jìn)民退之嫌，但更意味著市場(chǎng)更加公開(kāi)、透明，機(jī)遇多于挑戰(zhàn)。
      他介紹說(shuō)，飛思卡爾因應(yīng)市場(chǎng)需求推出專門針對(duì)中國(guó)國(guó)網(wǎng)應(yīng)用的新一代智能微控制器MZ系列。這一系列MCU具備低成本和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，可實(shí)現(xiàn)靈活解決方案，飛思卡爾同時(shí)提供創(chuàng)新和完整的智能電表參考設(shè)計(jì)，幫助開(kāi)發(fā)人員設(shè)計(jì)出符合中國(guó)國(guó)網(wǎng)新標(biāo)準(zhǔn)的最佳方案。 
      “MZ系列MCU產(chǎn)品提供了豐富的資源，并且這些資源都得到了充分的利用，極高的性價(jià)比和完全的引腳兼容性是其兩大優(yōu)勢(shì)所在。我們對(duì)此次的新產(chǎn)品充滿信心，相信在第二批中標(biāo)產(chǎn)品以及后續(xù)降低成本、優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，飛思卡爾的市場(chǎng)占有率還會(huì)進(jìn)一步提高。”曾勁濤表示。

針對(duì)國(guó)網(wǎng)新標(biāo)準(zhǔn)量身定做 
      中國(guó)國(guó)網(wǎng)新標(biāo)準(zhǔn)為單相電表設(shè)計(jì)所提出的設(shè)計(jì)要求主要包括以下幾點(diǎn)：1）基本計(jì)量功能增強(qiáng)，需要計(jì)量正反向有功電量，并測(cè)量線路電壓、相線電流、零線電流、有功功率，甚至功率因數(shù)等；2）費(fèi)控功能復(fù)雜，需要支持IC卡本地費(fèi)控或載波遠(yuǎn)程費(fèi)控，支持時(shí)段電價(jià)或階梯電價(jià)，并需增加ESAM芯片以保證費(fèi)控部分的數(shù)據(jù)安全性；3）需要支持多種抄表通訊模式，如紅外、RS-485和電力線載波；4）外殼模具統(tǒng)一，液晶屏、LED指示燈、按鍵、紅外抄表和嵌入式載波通訊模塊安裝位置均完全固定，極大限制了電子線路布局布線的靈活性；5）功能龐雜，除電量計(jì)量外還增加了大量的管理功能。 
      圖為"中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)新標(biāo)準(zhǔn)為單相電表設(shè)計(jì)提出一系列新要求。"
      憑借多年對(duì)智能電網(wǎng)行業(yè)的關(guān)注和研究，以及對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行充分研究，飛思卡爾推出5V MZ系列MCU和完整的電表參考設(shè)計(jì)，可謂是為中國(guó)國(guó)網(wǎng)電表量身定做，為開(kāi)發(fā)者提供完整的即插即用解決方案，不僅能降低成本和加快面市時(shí)間，更將加速一體化智能電網(wǎng)的建設(shè)。 
      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，以提供足夠的程序和數(shù)據(jù)空間。MZ系列中的所有芯片都可以實(shí)現(xiàn)64引腳芯片完全兼容，用戶無(wú)需修改PCB布線就能進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)。此外，芯片中還內(nèi)置了時(shí)鐘管理、電源管理、模擬、定時(shí)器與觸發(fā)器等模塊，并提供多種串行接口和大量I/O端口。 
      所提供的一站式參考設(shè)計(jì)包含必要的硬件和軟件，完全符合中國(guó)國(guó)網(wǎng)電表新標(biāo)準(zhǔn)，可大大簡(jiǎn)化智能電表開(kāi)發(fā)，加快產(chǎn)品上市速度。曾勁濤強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“MZ系列8位到32位所有MCU都可以腳對(duì)腳完全兼容的供應(yīng)商僅有飛思卡爾一家?！绷硗猓瑔蜗喽喙δ鼙砗腿喽喙δ鼙硪膊捎猛坏拈_(kāi)發(fā)工具，為開(kāi)發(fā)者節(jié)約開(kāi)發(fā)成本。 
      MZ系列MCU均為不帶片上LCD的產(chǎn)品。曾勁濤解釋說(shuō)：“對(duì)于中國(guó)國(guó)網(wǎng)新標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，具有片上LCD的MCU存在以下幾方面的缺點(diǎn)：首先，MCU上需要太多的LCD引腳連接，印版布線非常麻煩；其次，不合理的布局布線容易造成整體EMC和ESD性能降低；第三，帶片上LCD的MCU缺乏后續(xù)系統(tǒng)擴(kuò)充或移植的靈活性?；谶@些原因，我們此次主推不帶LCD的MCU產(chǎn)品，為客戶提供多供應(yīng)商選擇的機(jī)會(huì)?！?nbsp;
      在電源電壓選擇上飛思卡爾也有自己的考慮。曾勁濤表示，有些廠商出于功耗方面的需求而選擇了3V方案，而飛思卡爾認(rèn)為，由于電表中的計(jì)量芯片和載波模塊都要求5V接口，因此，采用3V芯片會(huì)增加系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本，降低系統(tǒng)可靠性。為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，飛思卡爾此次推出的均為5V芯片，芯片內(nèi)部的電源管理單元可使內(nèi)部電壓降至3V以下，以降低功耗。交流掉電后MCU可進(jìn)入電池供電的低功耗休眠模式，內(nèi)部用于監(jiān)測(cè)電池電壓的ADC模塊采用獨(dú)立時(shí)鐘，周期性喚醒，從而進(jìn)一步降低了功耗。 
      在電源設(shè)計(jì)方面，MCU主板和前端計(jì)量板直接共地，交流供電和電池供電通過(guò)簡(jiǎn)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(jìn)行掉電檢測(cè)，從而省去了一般設(shè)計(jì)用于掉電檢測(cè)和電池檢測(cè)的電壓比較器。在實(shí)時(shí)時(shí)鐘方面，外置RTC芯片和MCU通過(guò)I2C 總線控制，讀取時(shí)鐘參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)自身內(nèi)部時(shí)鐘的頻率校準(zhǔn)。計(jì)量部分采用外置計(jì)量芯片，MCU通過(guò)SPI總線對(duì)芯片進(jìn)行配置和數(shù)據(jù)讀取，MCU軟件配合來(lái)實(shí)現(xiàn)軟件校表，能實(shí)現(xiàn)電流和電壓的零偏校準(zhǔn)。此外，在數(shù)據(jù)通訊方面，RS-485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(shí)現(xiàn)MCU和載波模塊之間的9600bps串行通信。交流掉電后，MCU進(jìn)入低功耗休眠模式，通過(guò)內(nèi)部實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器定時(shí)喚醒，系統(tǒng)整體功耗可低于7uA。 
      由于目前國(guó)網(wǎng)新標(biāo)準(zhǔn)仍然采用分立的方案，但業(yè)內(nèi)對(duì)智能電表技