gc0202 电度表主控芯片技术手册

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1、GC0202电度表主控芯片技术手册一.芯片综及述主要特色GC0202是GC020X系列的第二代电度表电表主控芯片,主要功能其功能如下:l内置电参数处理器(cnt)可独立完成电能脉冲复费率计量,需量生成,时段指示,总计度器驱动,数据直接记录至铁电存储器(FRAM)等电度表所需基本功能,完全无须软件干预。l内置4COM*32SEGLCD/8X8LED显示驱动器,能实现三年无外电LCD显示。l内置硬件低功耗实时时钟电路(RTC),并包含温度补偿接口,能实现时钟精度温度自动补偿。l内置16位测温接口,支持低成本温度传感器。l

2、内置SPI总线接口,支持流行的ADI及CURRISLOGIC公司的电能计量芯片及其他SPI器件。l内置400KI2C总线接口支持RAMTRON公司24C04/16/64存储器及其他I2C器件。l内置独立的双串口(UART),其中一路为红外通讯专用,TXD信号已经经过38KHz调制。l通讯显示控制处理器由高速51内核(clk/4)及周边电路构成,集成256ByeIRAM+1024ByteXRAM以及16KbyteOPTROM,支持低功耗工作模式。l成熟的低功耗工业级芯片设计。l支持采用MCM技术在一个芯片内封入Cirr

3、us或ADI公司的计量芯片l完善的开发手段(PMVDT,高级软件仿真,硬件调试器,otp编程器,完备的底层函数库)。参看图一,芯片由下述部份组成:①电参数处理模块:由电参数处理部件、20Hz脉冲低通输入滤波器、秒脉冲输入、巡显按键开关输入、时钟模块通讯接口、I2C总线接口、总电量字轮及多用途脉冲输出、电量脉冲(可插入秒脉冲)输出、继电器输出等组成。②时钟(RTC)模块:由晶体及振荡、时钟调校、日期时钟周生成、秒脉冲输入/输出、秒脉冲偏差比较器、补偿值生成接口等组成。③显示通讯模块:由单片机(含256ByteRAM、1

4、6KOTPROM、1KbyteXRAM,1个双向带中断可编程并口(通讯成功、显示按键、硬件编程开关、UART通讯主/从控制)、两个UART异步串口(其中一个用于红外,串行输出有38KHz调制)、SPI口(6线)一个4COM*32SEGLCD驱动器(自带32Byte显示SRAM)、8MHz主时钟产生与可编程分频输出(8/4/2/1/0.5MHz,用于cpu卡及sam模块时钟)、38KHz信号生成与调制、OTPROM写入接口(与COM、SEG脚公用)、I2C总线接口、Watchdog、8x8LED驱动器(所有输出线与LC

5、D驱动的COM、SEG线共用,LED显示缓冲SRAM为8Byte,由LCD/LED标志选用其一)等组成。④温度测量模块:由温度电阻(外接,引脚尽量靠近32.768K晶体)、振荡电路(振荡频率0.6-10KHz)、等组成。④电源管理模块:本芯片共有2组电源输入:+5V(Vcc:外电源),+3V(电池电源)、掉电检测(内置)、电池欠压检测(内置)、Reset信号生成及四种电源管理分配等组成。一.电器特性二.功能详解1.电参数处理器电参数处理器为芯片的重要模块之一,其输入量为二线电量脉冲和时间日期参数,由预设参数和标志决定

6、其工作状态,依时间、条件或参数变化、状态标志变化而自动往FRAM区指定地址保存相关处理结果,其通过I2C总线往FRAM区写入和读出数据均应进行数据验证。电参数处理器由电参数处理部件、20Hz脉冲低通输入滤波器、秒脉冲输入、表盖端钮盖开关输入、时钟模块通讯接口、I2C总线接口、多用途脉冲输出、电量脉冲(可插入秒脉冲)输出、继电器输出等组成。电参数处理器的主要功能为:接收三种模式的电量脉冲输入,,并对输入电量脉冲进行20Hz低通数字滤波;将滤波后的电量信号和来自RTC模块的时间/日期信息依据设定在FRAM区中的各种参数和

7、标记进行复费率计量处理,获得各种电量和最大需量等重要电参数;依据设定在FRAM区中的各种参数和标记,产生电量脉冲输出(可插入秒脉冲)、途脉冲/电平输出、二种模式的继电器控制输出;记录正反电量脉冲总累计数。下面分别叙述各功能技术要求细节如下:1、输入(电量脉冲)信号20Hz低通滤波器输入(电量脉冲)信号输入采用史密特输入方式,进行20Hz低通滤波处理。2、复费率计度电路电参数处理器应能完成带1~7脉冲输入预分频、3种脉冲输入方式、反向输入脉冲可加至正向、可倒走、有尖峰平谷四费率计度模式的复费率计量;其中尖峰平谷四费率计

8、度方式充许每年4个时区、每天12时段、3套时段表(一套为简易表:特殊日期费率)、13天节假日、周休的复费率计度。电参数处理器同时生成现行费率标志或现行时段标志、电量正反标志存入FRAM区指定单元。3、最大需量及发生时间电路电参数处理器应能完成周期15分钟,滑窗1分钟(简记为:1/15)、周期30分钟,滑窗2分钟(简记为:2/30)两种模式的最大

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