基于R7F0C004M2DFB-C#AA0和R5F100PJAFB#V0的低功耗智能电表解决方案
主控芯片:R7F0C004M2DFB-C#AA0;R5F100PJAFB#V0
品牌:RENESAS
方案概述
电网电表的不断发展,不但要求计量精确,还需要能实现集中自动抄表,及时回收电费,实现良好的经济效益和社会效益。目前的发展方向是用全电子式的智能电表来实现,一般分单相表和三相表两类。以RENESAS专用于智能电表的MCU为核心的智能电表方案实现了电表功能的高度集成,精确计费,低功耗和远程控制等完备功能。
器件优势
• RENESAS MCU R7F0C004具有宽电压工作(1.6-5.5V),超低功耗(静态功耗低于1uA)特点,且内置高精度可补偿RTC及高精度时钟;
• RENESAS MCU R5F100PJ具有强大的处理能力,可实现双向多费率计量、用户端控制、多种数据传输模式的双向数据通信、防窃电功能等智能化功能,同时具有低功耗和宽电压工作(1.6-5.5V)的特点。
智能电表是智能电网的智能终端,它已经不是传统意义上的电能表,智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外,为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能,智能电表代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向。
【R7F0C003/004】
R7F0C003/004微控制器采用了RL78 内核,在同类产品中实现了以最低功耗实现高处理性能,同时集成了一个智能的LCD控制器/驱动器。
R7F0C003/004不仅拥有高精度(±1%)片上振荡器、24 MHz工作频率的CPU,以及其他增强外围设备,还内置了LCD控制器/驱动器最大支持51段信号 x 4公共信号(47段信号 x 8公共信号, 49段信号 x 6公共信号),有2路智能卡接口用于智能仪表应用。
该产品适合用于家用电器、医疗及保健设备及其他消费类电子。
特点
能更改高速(0.04167μs:高速内部振荡器时钟24MHz运行)到超低速(30.5μs:副系统时钟32.768kHz 运行)的最短指令执行时间。
通用寄存器:(8位寄存器x8个)x4组
ROM:96,128KB, RAM:8KB
内置高速内部振荡器时钟。
•可选择24MHz(TYP.)、16MHz(TYP.)、12MHz(TYP.)、8MHz(TYP.)、4MHz(TYP.)、或者1MHz(TYP.)。
内置单电源闪存(有块擦除/编程禁止功能)。
支持自编程功能(有引导交换功能/闪存屏蔽窗口功能)。
内置片上调试功能。
内置上电复位(POR)电路和电压检测电路(LVD)。
内置看门狗定时器(能以低速内部振荡器时钟运行)。
支持乘除和乘加运算指令。
• 16位x16位= 32位(无符号数或有正負符号数)
• 32位x32位= 32位(无符号数)
• 16位x16位+32位= 32位(无符号数或有正負符号数)
内置时钟输出/蜂鸣器输出的控制电路。
内置十进制校正(BCD)电路。
I/O端口:65个(N沟道漏极开路:2个)
定时器
• 16位定时器TAU :8个通道
• 看门狗定时器:1个通道
• 实时时钟:1个通道(校正时钟的输出)
• 12位间隔定时器:1个通道
副系统时钟频率测量电路
• CSI:1个通道
• UART/UART(支持LIN-bus):4个通道
• I2C/简易I2C:2个通道
• 智能卡接口 (SMCI) :2个通道
不同电位接口:和1.8V、2.5V、3V工作的器件连接。
8/10位分辨率A/D转换器(VDD=EVDD=1.6~5.5V):4个通道
待机功能:HALT、STOP、SNOOZE模式
内置比较器
DMA控制器 :4个通道
LCD控制器/驱动器 (能进行内部升压和外部电阻分割的切换)
• 段信号输出: 51 (47) 注
• 公共信号输出: 4 (8) 注
注()内是使用8 com 时的信号输出个数。
电源电压:VDD=1.6~5.5V
工作环境温度:TA=–40~+85°C
备注: 装载的功能因产品而不同。
功能概要
项目 | R7F0C003M2DFB | R7F0C004M2DFB | ||
---|---|---|---|---|
代码闪存 (KB) | 96 | 128 | ||
数据闪存 (KB) | - | - | ||
RAM | 8KB注1 | |||
存储空间 | 1M 字节 | |||
主系统时钟 | 高速系统时钟 | X1 (晶体/ 陶瓷)振荡、外部主系统时钟输入(EXCLK) 1 ~ 20MHz:VDD=2.7 ~ 5.5V, 1 ~ 8MHz:VDD=1.8 ~ 2.7V, 1 ~ 4MHz:VDD=1.6 ~ 1.8V | ||
高速内部振荡器时钟 | HS (高速主)模式:1 ~ 24MHz (VDD=2.7 ~ 5.5V), HS (高速主)模式:1 ~ 16MHz (VDD=2.4 ~ 5.5V), LS (低速主)模式:1 ~ 8MHz (VDD=1.8 ~ 5.5V), LV (低电压主)模式:1 ~ 4MHz (VDD=1.6 ~ 5.5V) | |||
副系统时钟 | XT1 (晶体)振荡、外部副系统时钟输入(EXCLKS) | |||
低速内部振荡器时钟 | 15kHz(TYP.):VDD=1.6 ~ 5.5V | |||
通用寄存器 | 8位 x 32个寄存器(8位 x 8个寄存器 x 4组) | |||
最短指令执行时间 | 0.04167μs (高速内部振荡器时钟:fIH=24MHz 运行时) | |||
0.05μs(高速系统时钟:fMX=20MHz 运行时) | ||||
30.5μs(副系统时钟:fSUB=32.768kHz 运行时) | ||||
指令集 |
| |||
I/O 端口 | 合计 | 65 | ||
CMOS 输入/ 输出 | 58 | |||
CMOS 输入 | 5 | |||
CMOS 输出 | - | |||
N沟道漏极开路 输入/ 输出 (6V 耐圧) | 2 | |||
定时器 | 16位定时器TAU | 8个通道(定时器输出,PWM输出:7注2) | ||
看门狗定时器 | 1 个通道 | |||
12 位间隔定时器(IT) | 1 个通道 | |||
实时时钟 (RTC) | 1 个通道 | |||
RTC 输出 | 1个 • 1Hz(副系统时钟:fSUB=32.768kHz) | |||
副系统时钟频率测量电路 | 输入外置高精度的基准时钟用以测量副系统时钟的频率 (校正高精确度的实时时钟的时钟误差) | |||
时钟输出/ 蜂鸣器输出 | 2个 | |||
• 2.44kHz、4.88kHz、9.76kHz、1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz (主系统时钟:fMAIN=20MHz 运行时) | ||||
•256Hz、512Hz、1.024kHz、2.048kHz、4.096kHz、8.192kHz、16.384kHz、32.768kHz (副系统时钟:fSUB=32.768kHz 运行时) | ||||
8/10 位分辨率A/D 转换器 | 4个通道 | |||
比较器 | 2个通道 | |||
串行接口 |
| |||
I2C 总线 | 1 个通道 | |||
智能卡接口 (SMCI) | 2 个通道 | |||
LCD 控制器/ 驱动器 | 能进行内部升压和外部电阻分割的切换 | |||
段信号输出 | 51(47)个注3 | |||
公共信号输出 | 4(8)个注3 | |||
乘法器和除法器/ 乘法累加器 |
| |||
DMA控制器 | 4个通道 | |||
向量中断源 | 内部 | 41 | ||
外部 | 10 | |||
复位 |
| |||
上电复位电路 |
| |||
电压检测电路 |
| |||
片上调试功能 | 有 | |||
电源电压 | VDD=1.6 ~ 5.5V | |||
工作环境温度 | TA=–40 ~ +85°C |
注:
当RAM为8KB 时,在使用自编程功能和数据闪存功能时,大约为7KB。
输出个数因主控个数和所用通道的设定而变(参照用户手册 “6.8.3 作为多重PWM 输出功能的运行”)。
()内是使用8 com 时的信号输出个数。
当执行指令码FFH 时,发生非法指令错误。在通过电路内仿真器或者on-chip 调试仿真器进行仿真时,不会因执行非法指令而产生复位。
封装 | |
---|---|
引脚 | 80 |
引脚间距 | 0.5 mm |
封装类型 | LFQFP |
身尺寸 | 12x12 mm2 |
封装尺寸图 | plqp0080kb_a |
建议焊盘尺寸 | fig0009e |
安装高度 | 1.7 mm |
块 | 0.5 g |
瑞萨代码 | PLQP0080KB-A (前代码: 80P6Q-A) |
JEITA代码 | P-LFQFP80-12x12-0.50 |
备注 | - |
责任编辑:Davia
【免责声明】
1、本文内容、数据、图表等来源于网络引用或其他公开资料,版权归属原作者、原发表出处。若版权所有方对本文的引用持有异议,请联系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方将及时处理。
2、本文的引用仅供读者交流学习使用,不涉及商业目的。
3、本文内容仅代表作者观点,拍明芯城不对内容的准确性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保证。读者阅读本文后做出的决定或行为,是基于自主意愿和独立判断做出的,请读者明确相关结果。
4、如需转载本方拥有版权的文章,请联系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“转载原因”。未经允许私自转载拍明芯城将保留追究其法律责任的权利。
拍明芯城拥有对此声明的最终解释权。