智能电表控制芯片为智能电网带来新动力

中心议题：
        *智能电网的发展

智能电网涵盖的技术和涉及的产业非常广泛，它从概念走向实践带动了很多产业的发展，智能电表就是其中最早受益的市场之一。由于与用电消费直接相关，也是用户和电网公司之间的一个纽带，智能电表成为智能电网发展的排头兵。 

智能电表不同于传统电表之处在于它是双向实时通信，具有互动的特征，能够提供实时数据，为实施阶梯电价提供了可能。因此，智能电表在设计中强调了更强的信息处理、交互、计量和通信能力，在国家电网公司公布的智能电网标准中，对这些指标也都做出了详细的规定。2009年10月，国家电网公司公布了智能电表新技术标准体系，由功能规范、技术规范、型式规范、安全认证规范4类12个技术标准构成。该标准体系对电表在计量、费控、通信、功耗乃至电子线路布线、外观等各方面都有详细的规定，且提出了较高的要求。

智能电表的芯片涉及控制、计量、加密和通讯芯片（窄波通信），其中控制芯片是整个方案中的核心，负责计算资费、控制显示和通讯等最主要的功能。国内控制芯片现在主要由两大厂商占据绝大部分市场份额，最大的是瑞萨电子，大概占有70%以上的份额；另一家是国内的复旦微电子，大概占据20%左右的份额。这两家厂商的方案也代表了国内主流智能电表厂商的设计方案。

复旦微电子FM3308控制芯片

国内厂商复旦微电子推出了一组专门为国网单相智能电表而打造的FM33系列MCU芯片，以其中具有代表性的FM3308芯片为例，说明复旦微电子提供的智能电表解决方案。FM3308基于成熟的8051内核，下图是使用FM3308的国网单相智能电表解决方案。

由于复旦微电子的FM3308芯片是专门为国网智能电表而量身定做的，将智能电表所需的各种功能如MCU内核、液晶驱动、实时时钟以及I2C、7816等各种接口都集成在芯片中，因此以FM3308为主控芯片的智能电表设计方案能充分利用芯片的硬件固有功能，最大限度地简化外围设计，在保证整体设计功能满足性能最优的同时，降低系统成本。

芯片内置硬件实时时钟和液晶驱动电路，因此不需另外增加实时时钟芯片和液晶驱动芯片，这样可大大降低系统成本，简化外围电路设计。

MCU时钟由内部高频/低频振荡器提供，从而摒弃传统的外接晶体振荡器，可简化外围电路，提高可靠性。FM3308芯片内的高频(8MHz)振荡器精度可达8MHz±0.5%，完全满足电能表使用要求。3路硬件串行接口分别用于红外、485抄表和电力线载波通讯；2路7816接口用于ESAM和IC卡；I2C接口用于外接EEPROM存储芯片。

瑞萨电子的R8C/Lx系列控制芯片

瑞萨电子进入电表市场已经有十几年时间，在中国电表应用主控芯片市场占有最大的市场份额，并为客户提供完整的参考方案。

瑞萨电子的R8C/Lx系列产品集成了看门狗，内部复位电路，内置液晶驱动，数据闪存等，不仅可以为客户节约零部件成本，也节约芯片可利用管脚数，使芯片能够得到最大程度的利用。

瑞萨电子的R8C/L38产品使用3串口设计，使客户能够实现485通讯、红外和智能卡通讯；内置液晶驱动满足4*40段码的要求，将用电信息，电池信息，智能卡使用情况实时反映在显示终端；硬件SSC、I2C接口实现MCU和时钟芯片、计量芯片之间的通讯；大量的IO端口可以满足按键，开盖，继电器等需要。

SoC方案未来可期

以前由于国网规范的限制，现在智能电表SoC方案还无法在国内被采用，但是最新的规范在这方面未作限制，随着SoC方案的逐渐成熟，以及在国外部分市场的批量使用带来的示范效应，在国内电表产品成本压力日趋增大的情况之下，SoC方案会在未来2～3年内取得实质性的突破。