智能電網作為下一代電網的發展模式，在全球范圍內已獲得廣泛關注，世界各政府和企業對于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，紛紛積極地推進建設工作。作為全球規模領先的電力公司，中國國家電網公司(中國國網)對智能電網進行了全新的規劃。

      2009年，中國國家電網公司也宣布未來5年將會投資685億元人民幣，在全國范圍內部署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，國家電網公司正式發布了新的智能電表系列標準，對單相及三相智能電表的型式、技術和通用功能進行了規范和統一。 
      伴隨中國國家電網新標準的推出，以及首批智能電表招標結果公示，多家核心處理器供應商毫不諱言將主動出擊這一市場，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的份額數據顯示，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結果來看，飛思卡爾的份額已經比之前提高了一倍。

抓住市場重新洗牌的機遇 
      飛思卡爾半導體工業和多元市場微控制器部亞太區市場經理曾勁濤指出：“新標準的公布，以及國家電網統一招投標模式的推出，令所有廠商都面臨著重新洗牌的機遇。”他表示，這一系列舉動雖然被業界詬病有國進民退之嫌，但更意味著市場更加公開、透明，機遇多于挑戰。
      他介紹說，飛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制器MZ系列。這一系列MCU具備低成本和價格競爭力，可實現靈活解決方案，飛思卡爾同時提供創新和完整的智能電表參考設計，幫助開發人員設計出符合中國國網新標準的最佳方案。 
      “MZ系列MCU產品提供了豐富的資源，并且這些資源都得到了充分的利用，極高的性價比和完全的引腳兼容性是其兩大優勢所在。我們對此次的新產品充滿信心，相信在第二批中標產品以及后續降低成本、優化設計的過程中，飛思卡爾的市場占有率還會進一步提高。”曾勁濤表示。

針對國網新標準量身定做 
      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）基本計量功能增強，需要計量正反向有功電量，并測量線路電壓、相線電流、零線電流、有功功率，甚至功率因數等；2）費控功能復雜，需要支持IC卡本地費控或載波遠程費控，支持時段電價或階梯電價，并需增加ESAM芯片以保證費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，除電量計量外還增加了大量的管理功能。 
      圖為"中國國家電網新標準為單相電表設計提出一系列新要求。"
      憑借多年對智能電網行業的關注和研究，以及對新標準進行充分研究，飛思卡爾推出5V MZ系列MCU和完整的電表參考設計，可謂是為中國國網電表量身定做，為開發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間，更將加速一體化智能電網的建設。 
      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據空間。MZ系列中的所有芯片都可以實現64引腳芯片完全兼容，用戶無需修改PCB布線就能進行產品升級。此外，芯片中還內置了時鐘管理、電源管理、模擬、定時器與觸發器等模塊，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，加快產品上市速度。曾勁濤強調說：“MZ系列8位到32位所有MCU都可以腳對腳完全兼容的供應商僅有飛思卡爾一家。”另外，單相多功能表和三相多功能表也采用同一的開發工具，為開發者節約開發成本。 
      MZ系列MCU均為不帶片上LCD的產品。曾勁濤解釋說：“對于中國國網新標準來說，具有片上LCD的MCU存在以下幾方面的缺點：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缺乏后續系統擴充或移植的靈活性。基于這些原因，我們此次主推不帶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，而飛思卡爾認為，由于電表中的計量芯片和載波模塊都要求5V接口，因此，采用3V芯片會增加系統的設計成本，降低系統可靠性。為了簡化系統設計，飛思卡爾此次推出的均為5V芯片，芯片內部的電源管理單元可使內部電壓降至3V以下，以降低功耗。交流掉電后MCU可進入電池供電的低功耗休眠模式，內部用于監測電池電壓的ADC模塊采用獨立時鐘，周期性喚醒，從而進一步降低了功耗。 
      在電源設計方面，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進行掉電檢測，從而省去了一般設計用于掉電檢測和電池檢測的電壓比較器。在實時時鐘方面，外置RTC芯片和MCU通過I2C 總線控制，讀取時鐘參數，可實現單片機自身內部時鐘的頻率校準。計量部分采用外置計量芯片，MCU通過SPI總線對芯片進行配置和數據讀取，MCU軟件配合來實現軟件校表，能實現電流和電壓的零偏校準。此外，在數據通訊方面，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模塊可實現MCU和載波模塊之間的9600bps串行通信。交流掉電后，MCU進入低功耗休眠模式，通過內部實時計數器定時喚醒，系統整體功耗可低于7uA。 
      由于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