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【科技跟踪】飞思卡尔推出用于智能电表设计的Kinetis M系列

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挺高兴和欣慰的看到飞思卡尔Kinetis家族又新添成员——Kinetis M系列,呵呵,前不久8月份我刚写了写Kinetis E系列,结果这么快M系列又出来了,真有点跟不上脚步了,哈哈。看来Kinetis系列前期产品的成功给了飞思卡尔足够的信心去沿着这条路走下去,呵呵~

今天不多说其他了,直接上主题。Kinetis M系列是专为新一代智能电表应用而设计的基于32位ARM Cortex-M0+产品,其实纵观下来会发现,飞思卡尔每推出一款Kinetis系列都会十分明确其市场定位,从最开始的K系列主打High performance高端应用,到L系列主打高能效性超低功耗,到E系列主打高抗噪ESD和EMC性能,再到现在M系列主打智能电表领域,步步为营,稳扎稳打。

而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,可实现安全、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。同时Kinetis M系列设计的基础就是模拟前端(IC设计上就着重于这一点,区别于其他系列),为智能电表应用提供卓越的性能和价值。当然,M系列也不可能局限于计量应用,其AFE功能还支持M系列处理很多精密的工业测量应用,包括:

• 最多4个非复用24位Σ-Δ模数(ADC)转换器(这个的确给力),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(除了4个24位AD之外还有16位AD,咳咳,简直可以PK ADI了,呵呵),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。

上图为Kinetis M系列的系统框图,挑几个重点特性介绍一下:

• 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(感觉是M0+的标配了);
• 64KB或128 KB闪存,带有16 KB SRAM;
• KM3x系列提供段式LCD驱动控制器;
• 面向24位ADC时钟的有专用的PLL,支持使用低频率晶体,降低抖动和最大程度提高AFE性能;
• RTC模块支持电池供电(有专门的vbat管脚,用来实现掉电保持)。

由于是刚刚lanch,目前提供KM1x和KM3x两个系列的订购,官网也贴出了相关的数据手册等技术文档供我们来评估了,有兴趣的可以去瞅瞅,呵呵~

未完待续~


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