智能電網作為下一代（dài）電網的（de）發展模式，在（zài）全球範（fàn）圍內（nèi）已獲得廣泛關注，世界各政府和企業對於（yú）建立智能電網來改進電能分配和節約電能的需求不斷增大，紛紛積（jī）極地推進建設工作。作為全球規模領先的電力公司，中國國（guó）家電網（wǎng）公司(中國國網)對智能電網（wǎng）進行（háng）了全新的規劃。

      2009年，中國國家（jiā）電網公司（sī）也（yě）宣布未來5年將會投資685億元人民幣，在全國範圍內部署1.7億塊（kuài）智能（néng）電表，其中75%為單相電表，25%為三相電表。2009年10月，國家（jiā）電網公司正式發布了新的智能電表係列標準，對單相及三相智（zhì）能電表的型式、技術和通用功能進行了規（guī）範和統一。 
      伴隨中（zhōng）國國家電（diàn）網新標準的推（tuī）出，以及首批智能電表招標結果公示，多家核心處理器供應（yīng）商毫不諱（huì）言將主動出擊（jī）這一市場，努力提高市場份額。去年2月份iSuppli公司對MCU廠商在中國電表市場中（zhōng）的份額數據顯示，NEC和瑞薩（sà）兩家日係（xì）廠商占60%， Microchip占（zhàn）16%，TI占19%，飛思（sī）卡爾占3%。而去年末公布的首輪中標（biāo）結果來看，飛思卡爾（ěr）的份額已經比之前提高了一倍。

抓住市場重新洗牌的機遇 
      飛思卡爾半導體（tǐ）工業和多元市場微控製器部亞太區市場經理（lǐ）曾（céng）勁濤指出：“新標準的公布，以及國家電網統（tǒng）一招投（tóu）標模式的推出，令（lìng）所有廠商都麵臨著重新洗（xǐ）牌的機遇。”他表示，這一係列舉動雖然被業界詬病有國進（jìn）民（mín）退之嫌，但更意味著（zhe）市場更加公開、透明（míng），機遇多於挑戰。
      他（tā）介紹說，飛（fēi）思卡爾因應市場需求推出專門針對中國國網應用的新一代智能微控製器MZ係列。這一係（xì）列MCU具備低成本和價格競爭力，可實現靈活解決方案，飛（fēi）思卡（kǎ）爾同時提供創新和完整的智能電表參（cān）考設（shè）計（jì），幫助開（kāi）發人員設計出（chū）符合中國國（guó）網新標準的最佳方案。 
      “MZ係（xì）列MCU產品提供了豐富的資源，並且這些資源都得到了充分的利（lì）用（yòng），極高的性價比和完（wán）全的引（yǐn）腳兼容性是其兩大優（yōu）勢所在。我們對此次的新產品充滿信心，相信在（zài）第二批（pī）中標產品以及後續降低成本、優化設計的過程中，飛（fēi）思卡爾的市場占（zhàn）有（yǒu）率還會進一步提（tí）高。”曾勁濤表示。

針對國網（wǎng）新標準量身定做 
      中國國網新標準為單相電表設計所提出的設計要求主要包括以下幾點：1）基（jī）本（běn）計量（liàng）功能增強，需要計量正反向有功電量，並測量線路（lù）電壓、相線電流、零線電（diàn）流、有功功（gōng）率，甚至功率因數等；2）費控功能複雜，需（xū）要支持IC卡本地費控或載波遠程費控，支持時段（duàn）電（diàn）價或階梯電價，並需增加ESAM芯片以保證費（fèi）控部分的數據安全性；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）外殼模具統一，液晶屏、LED指示燈、按鍵、紅外抄表和嵌入式（shì）載波通訊模塊安裝位置均完全固定，極大（dà）限製了電子線路布局布線的靈活性；5）功能龐雜，除電量計量外還（hái）增加了大量（liàng）的管理功能。 
      圖為"中國國家電網新標準為單相電表設（shè）計提出一係列新（xīn）要（yào）求。"
      憑借多年對智能電網（wǎng）行業的（de）關注和研究，以及對新標準進行充（chōng）分研究，飛思卡（kǎ）爾推出（chū）5V MZ係列MCU和完整的（de）電表（biǎo）參考設計，可謂是為中（zhōng）國國網（wǎng）電表量身（shēn）定做，為開發者提供完整的即插即用解決方案，不僅能（néng）降低成本和加快麵（miàn）市（shì）時間（jiān），更將加速一體化智能電網的建設。 
      該係列8位處理器芯片集成60KB、96KB或128KB閃存，提供（gòng）64引腳LQFP封裝。MZ係列微控製（zhì）器還提供32位（wèi）處理器（qì）芯片，集成256KB閃存，以提供足夠的程序和數（shù）據空間。MZ係列中的所有芯片都可以實現64引腳芯片完全兼容，用（yòng）戶無需（xū）修改PCB布線就能進行產品升級。此外，芯片中還內置了時鍾管（guǎn）理、電源管理、模擬、定時器與觸發器等模塊，並提供多種串行接口和大（dà）量I/O端口。 
      所提供的（de）一站式參考設計包含必要的硬件和軟件，完全符合中國國網電表新標準，可大大簡化智能電表開發，加快產品（pǐn）上市速度。曾勁濤強調說：“MZ係列8位（wèi）到32位所有MCU都可以腳對（duì）腳完全兼容的供應商僅有飛思卡爾一（yī）家。”另外（wài），單相（xiàng）多功能表和三相多功能（néng）表（biǎo）也采用同一的開發工具，為開發者節約開發成本。 
      MZ係列MCU均為不帶片上LCD的產品。曾勁濤（tāo）解釋說：“對於中國國（guó）網新（xīn）標準來說，具有片上LCD的MCU存（cún）在（zài）以下幾方麵的缺點：首先，MCU上需要太多的LCD引腳連接，印版布線（xiàn）非常麻煩；其（qí）次，不合理的布局布線容易造成整（zhěng）體EMC和ESD性能降低；第三，帶片上LCD的MCU缺乏後續係統（tǒng）擴充或移植的靈活性。基於這些原因（yīn），我（wǒ）們此（cǐ）次主推不帶LCD的MCU產品，為客戶提供多供應商選擇的機會。” 
      在電（diàn）源電壓選擇上飛思卡爾也有自己（jǐ）的（de）考慮。曾勁濤表示，有些廠商出於功耗方麵的需求而選擇了3V方案，而飛思卡爾認為，由於電表中的計量（liàng）芯片（piàn）和（hé）載波模塊都要求5V接（jiē）口，因此，采用3V芯（xīn）片會增（zēng）加（jiā）係統的設計成本，降（jiàng）低係統可靠（kào）性。為了簡（jiǎn）化係統設計，飛思卡爾此次推出的均為5V芯片，芯片內部的（de）電源管理單元可使內部電壓降至3V以下（xià），以降低功耗。交（jiāo）流掉電後MCU可進入電池供電的（de）低功耗休眠模式，內部用於監（jiān）測電池電壓的ADC模塊采用獨立時鍾，周期性（xìng）喚醒，從而進一步降（jiàng）低了功耗。 
      在電源設計方麵，MCU主板和前端計量板直接共地，交流供電和電池供電通過簡單的（de）二極管通路切換，交流（liú）供電及電池電（diàn）壓可以直接送片上 ADC進行掉電檢測，從而省去了一般設計用於掉電檢測和電（diàn）池檢測的電壓比較器。在實時時鍾方麵，外（wài）置RTC芯片和MCU通過I2C 總線控製，讀取時（shí）鍾參數，可實現單片（piàn）機自身內部時鍾的頻率校準。計量部分采用（yòng）外置計量芯片，MCU通過SPI總（zǒng）線對芯片進行配置和數據讀取（qǔ），MCU軟件配合來實現軟件校（xiào）表，能實現電流和電壓的零偏（piān）校準。此外，在數（shù）據通（tōng）訊方麵，RS-485通訊支持最高速率19200bps，而紅外抄（chāo）表通訊可支持 1200/2400bps，載波通（tōng）訊基於片上硬件SCI模塊可實現MCU和載波（bō）模塊之間的9600bps串行通信。交流掉電（diàn）後，MCU進入低功耗休（xiū）眠模式，通過內部實時計數器定時喚醒（xǐng），係（xì）統整體功耗可低於7uA。 
      由於（yú）目前國網新標準仍然采用分立的方案，但業內對智能電表技