电力载波ＳｏＣ芯片及其在电表上的应用
一深圳市傲立信息技术有限公司杨泽清关键词ＲＩＳＥ３２０１ＣＯＭＭ控制器ＡＰＰ控制器ＥＩＡ７０９协议电力载波
引言
从２０世纪９０年代初至今，国内低压电力载波集中抄表产品已经有了近２０年的历史。低压电力载波通信的物理层通信能力也已经开发近极限，而产品的通信性能依然不理想。大量的现场实践表明，在一个配电变压器范围内，单单依靠电力载波点与点的通信能力，要实现网络内电表数据的实时或准实时抄收几乎不可能；但另一方面，低压电力配电网络的无处不在使得电力载波通信产品的市场前景一直非常光明。近２０年来，市场上的大部分电力载波集抄产品主要围绕国外芯片技术开发，但这些芯片技术有共同的局限：它们在设计之初更多是基于室内短距离点对点的数据通信应用考虑，因而对于远程集中抄表应用勉为其难。低压电力载波抄表产品在国内近２０年的发展历程表明，单单具有物理层通信能力的电力载波芯片技术不能很好满足市场需求。电力载波芯片需要从网络通信管理的角度重新设计。本文所要介绍的ＲＩＳＥ３２０１电力载波芯片就是一款既具有出色的电力线载波物理层通信能力，又集成固化了ＥＩＡ７０９．１协议栈（俗称“ＬｏｎＴａｌｋ协议”）和系统自动路由算法模块的片上系统（ＳｏＣ）解决方案技术芯片。
１ＲＩＳＥ３２０１的主要特点
①内嵌双８位１０ＭＩＰＳ＠８０ＭＨｚ的高速ＭＣＵ，根据功能分为ＣｏＭＭ控制器和ＡＰＰ控制器（简称“ＣＯＭＭ”和“ＡＰＰ，，），指令系统与８０５１兼容，每个ＣＰＵ各有２５６个内部数据寄存器。
②片内集成１０ＫＢＳＲＡＭ用于应用数据和载波网络数据的缓冲。
③１７根地址线，８根数据线，存储器接口可扩展１２８ＫＢ外部Ｆｌａｓｈ和１２８ＫＢ外部ＳＲＡＭ。
④双内核ＣＰＵ具有６个１６位定时器、６个外部中断。
⑤２个独立软件可配置全双工多功能ＵＡＲＴ口，１个ＳＰＩ口、１个１２Ｃ串口通信口。
⑥２４个软件可配置的多功能通用Ｉ／０口，对于单相电度表设计，其中１９个口可供ＡＰＰ使用。
⑦内置ＲＴＣ实时时钟上电、停电计时功能，内置ＰＬＬ锁相环倍频电路。
⑧符合ＡＮＳＩ／ＥＩＡ７０９．１、ＥＩＡ７０９．２、ＥＮ５００６５—１的电力线收发模块。
⑨采用ＢＰＳＫ调制解调技术，电力线数据通信波特率可达５．５ｋｂｐｓ。
⑩ＥＩＡ７０９．１协议的协议栈和系统自动路由算法模块已经被嵌入并固化到ＲＩＳＥ３２０１芯片ＣＯＭＭ微处理器中，与载波网络管理相关的所有事务都交由协议栈来完成，从而极大地方便了用户开发系统的应用程序。
⑩工业级标准ｓｏＣ（ＳｙｓｔｅｍｏｎＣｈｉｐ）设计，工作温度范围为一４０℃～＋８５℃；采用ｏ．２５肛ｍ超大规模数／模混合ＣＭＯＳ制造工艺，１２８引脚ＬＱＦＰ封装（１４ｍｍ×１４ｍｍ×１．４ｍｍ）。
２ＲＩＳＥ３２０１的硬件结构
２．１引脚定义
ＲＩＳＥ３２０１芯片１２８引脚根据功能来分，可分为以下几部分：电源及时钟引脚、载波收／发模块引脚、数据线地址线控制线引脚、通用ＧＰｌ０接口、外部中断输入引脚以及芯片调试测试接口。
具体引脚定义详见参考文献［１］，这里不再赘述。２．２ＣＰＵ
如前所述，ＲＩＳＥ３２０１片内嵌入了两个增强型８０５１微
４０《平疗机乌嵌入式条１乏应同》ａｄｖ＠ｍｅｓｎｅｔ．∞ｍ．ｃｎ（广告专用） 万方数据