基于STM32的三相多功能電能表解決方案
背景
電能表作為電能計(jì)量的基本設(shè)備，受到國家電力部門的長期重視，電能表生產(chǎn)企業(yè)更是不遺余力地尋求設(shè)計(jì)與開發(fā)性能俱佳且成本更低的解決方案。目前國內(nèi)的電能表設(shè)計(jì)已經(jīng)走過了由8位MCU向通用DSP甚至專用DSP的變革，通用DSP的應(yīng)用方案的劣勢在于DSP的專業(yè)應(yīng)用和嵌入程度不夠深的問題，成本偏高；而專用DSP功能相對固定，這樣給電能表設(shè)計(jì)和生產(chǎn)廠家?guī)砉δ懿町惢臻g不足的困難�；贏RM的方案也已經(jīng)出現(xiàn)，但是適合應(yīng)用的ARM7 TDMI在性能上不盡人意，同時外設(shè)資源不足；而更高端的ARM9系統(tǒng)的復(fù)雜程度很高，成本也較高。選擇一顆合適且低成本的微處理器日益成為電能表行業(yè)的關(guān)鍵所在，直到意法半導(dǎo)體公司（STMicroelectronic公司，下稱ST）STM32的出現(xiàn)為電能表設(shè)計(jì)的專門化和定制化帶來了嶄新的機(jī)遇和空間。
一、關(guān)于CORTEX-M3與STM32
2005年ARM公司發(fā)布其最新一代ARM v7內(nèi)核，命名為Cortex，同ARM7/9/10/11相比在架構(gòu)上有了革命性突破，性能上更是本質(zhì)的飛越，Cortex系列包含三個系列，-A/-R/-M。Cortex-M3特別針對功耗和價格敏感的嵌入應(yīng)用領(lǐng)域，同時具備高性能，它采用高效的哈佛結(jié)構(gòu)3J流水線，達(dá)到1.25DMIPS/MHz，在功耗上更是達(dá)到0.06mW/MHz。Cortex-M3使用Thumb-2指令集，自動16/32位混合排列，具有很高的代碼密度。單周期的32位乘法以及硬件除法器，保證Cortex-M3的運(yùn)算能力有大幅提高，在一些對計(jì)算能力要求相對較低而嵌入式要求相對較高的場合，STM32就具有取代傳統(tǒng)DSP的潛力甚至優(yōu)勢。Cortex-M3包含嵌套向量中斷控制器NVIC，中斷響應(yīng)速度最快僅6周期，內(nèi)部集成總線矩陣，支持DMA操作及位映射。
STM32是ST公司在業(yè)界最先推出的基于ARM Cortex-M3內(nèi)核產(chǎn)品，繼承了Cortex-M3內(nèi)核的優(yōu)良血統(tǒng)，同時增加了ST高性能的外設(shè)資源，FLASH、SRAM存儲器，豐富的串行通信接口，如IIC、SPI、USART、CAN、USB等，以及12位的ADC和DAC模塊，支持外部存儲器訪問的靈活的靜態(tài)存儲器控制器FSMC。
