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日前，德州仪器宣布推出业界一款用于电子式电能表的片上系统微控制器 (MCU)。新型MSP430FE42x产品系列将工业级的超低功耗快闪MCU与集成的高性能模拟前端(AFE)组合在同一芯片上，与第一代电子解决方案相比，其混合信号集成技术使系统芯片总数减少了80%。MSP430FE42x专用微控制器系列具有完全可编程的通信功能，适用于从事开发诸如测量值自动读取(AMR)、智能卡预付和多费率计费等具有复杂功能的电子式电能表。

采用MSP430FE42x系列产品的系统无需多个晶体、EEPROM、LCD 驱动器、外部实时时钟或 5V 电源。组件数的减少以及该器件固有的故障保护功能可大大提高整体可靠性。

此外，使用该单片微控制器系列，用户无需购买定制多芯片AFE。作为基于闪存微处理器的系统，只需对一些软件的特定功能或在不同国家作一些修改即可将同一个硬件用于多个平台。由于快闪是在系统中可编程的，设计人员甚至还可远程更新已部署的电能表。

为了尽可能提供最高性能并简化系统设计，该器件集成了适用于单相电子式电能表的嵌入式信号处理器(ESP)，以及用于执行电能测量功能的如下特性：三个过采样频率为1MHz的独立式16位 ∑－Δ模数转换器；三个可编程增益放大器；一个温度传感器以及高精度电压参考。

转换线路的电压和电流信号均经过数字化处理后，可提供：能量周期测量；负电流指示；峰值电压与电流；用于检测有无干扰的火线与零线电流的比较。

借助电流和电压通道之间精确的相位匹配功能，ESP可以执行必要的计算，以提供准确的工作能量、表观能量、RMS电压、电流以及波形样图。当动态电流范围为1000至1时，ESP可提供精确度为0.1%的能量测量，超过了一般机械测量仪中通常为1%的精确度标准。由于ESP可以全面管理关键的能量计算，因而使设计人员能够充分利用空闲的中央处理器功能来提供诸如显示以及AMR的测量仪等特色功能。

其时钟系统具有五种低功耗模式，只需使用一个32 kHz钟表晶振即可提供超低功耗性能和全面的操作能力。钟表晶振的低频率与集成的用户可编程数字化控制振荡器相结合，可以正好满足系统功耗及性能要求。MSP430FE42x支持超低功耗，工作电压为3V，其CPU与ESP的工作电流仅为2.5mA。断电时，该器件能够在待机模式下进行操作，而实时时钟功能处于工作状态时其耗流量通常为1.1uA。

该系列还包括标准MSP430外设，诸如：增强型看门狗定时器；集成LCD驱动器支持多达128个数据段；掉电保护；供电电压监控器；三信道脉宽调制计时器；串行通信接口（异步UART或同步SPI）；以及串行板上编程功能，其无需外部编程电压。

MSP430FE42x系列与价格为99美元的现有MSP-FET430P410 JTAG仿真工具包全面兼容。该工具可支持实时系统内应用开发，可实现快闪器件的嵌入式仿真功能。整套工具标配了JTAG接口、目标板以及全面的集成开发环境 (IDE)，其中包括调试程序、汇编程序/连接程序以及4kB C编译程序。

MSP430FE42x系列提供了8kB、16kB或32kB片上闪存选项以及256B至1kB RAM。该系列采用64 引脚四方扁平封装 (QFP)，目前正处于生产前及设计评估阶段，预计将于 2003 年年底全面投入量产。

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来源:中电网 作者: 时间:2003/8/4 0:00:00