スマート・メータ・デザインの定義を一新する フリースケールのKinetis Mシリーズ・マイクロコントローラ

PR TIMES / 2013年10月23日 12時29分

Kinetis Mシリーズ製品を来月より一般向けに提供開始

フリースケール・セミコンダクタ・ジャパン株式会社(本社:東京都目黒区下目黒1-8-1、代表取締役社長:ディビッド M. ユーゼ、以下 フリースケール)は、次世代のスマート・メータ向けに設計された32ビットのARM(R) CortexTM-M0+コアをベースとするKinetis(キネティス)Mシリーズ・マイクロコントローラの量産出荷を来月から開始することを発表しました。

費用対効果に優れたKinetis Mシリーズ・マイクロコントローラは、高性能のアナログ・フロント・エンド(AFE)、ハードウェアによる改ざん検知、および低消費電力動作の統合により、安全で高精度の単層、二相、および三相電力メータの設計を可能にします。フリースケールは、0.1%の計測精度とすべてのESD条件を満たす複合的な計測ファームウェアを内蔵した、実績のある電力メータのハードウェア・リファレンス・デザインも提供しています。

従来のスマート・メータ・デザインは一般的に2つのチップを搭載し、WELMECやOIMLなどの国際規格に準じて料金請求用ソフトウェアとメイン・アプリケーション・コードを分離して処理していました。Kinetis Mシリーズ・マイクロコントローラは、メモリ保護ユニット、ペリフェラル・ブリッジ、保護機能が設定されたGPIO、およびDMAコントローラをオンチップに統合することにより、これらのタスクを1つのチップで処理します。外部からの改ざんに対しては、独立型リアルタイム・クロック(iRTC)による自動タイムスタンプ機能を備えた、能動的にも受動的にも動作する改ざん検出ピンで防護します。さらに、乱数発生器を利用すれば高速かつ簡単に暗号化アルゴリズムを組み込むことが可能です。

Kinetis Mシリーズの中枢であるAFEは、超高性能と付加価値をスマート・メータ・アプリケーションに提供します。メータ以外にも、高精度が要求されるさまざまな産業計測アプリケーションにも応用することができます。AFEは以下の機能を備えています。
・ 最大4つの独立した24ビット シグマ・デルタ・アナログ・デジタル・コンバータ(ADC)による、電圧と電流の同時計測
・ 低ノイズの2つのプログラマブル・ゲイン・アンプによる、2000:1の入力ダイナミック・レンジ
・ 最大12チャネルの16ビット逐次比較型(SAR) ADCによる、三相アプリケーションでの高精度の電圧計測
・ 全動作温度範囲で低ドリフトを維持する高精度の電圧基準回路
・ 位相変位補償器による正確な電力量計算

CPUは、以上の機能に基づいて0.1%の精度で電力量を計算し、同時にこうしたシステムの最新の規制基準に沿って94dBの最高レベルの信号雑音比を達成します。さらに、オンチップのアナログ・コンパレータは極めて高精度で周波数を検出します。これは、高速フーリエ変換(FFT)アルゴリズムを利用するメータに不可欠の条件です。

これ以外にも、Kinetis Mシリーズ・マイクロコントローラは以下の特長を備えています。
・ 50 MHz動作の32ビットARM Cortex-M0+コア、高速GPIO、32 x 32 MAC、および卓越したコード密度とエネルギー効率
・ 64 KBまたは128 KBのFlashメモリ、および16 KB SRAM
・ 低消費電力モードとセグメント故障検出機能を備えたセグメントLCDコントローラ(セグメントLCDモジュールは64/100LQFPパッケージのみ搭載)
・ 数種類の低消費電力モードおよび低消費電力ブート・モードを含む高速ウェイクアップのオプション
・ 24ビットADCクロック専用のPLLにより、低周波数の水晶振動子を利用してジッタを低減し、AFE性能を最大化することが可能
・ 1.71V~3.6V(AFEなし)、または2.7V~3.6V(AFEなし)
・ 64LQFP、100LQFP、および44LGA(5 x 5 mm2)のパッケージ

開発サポート
Kinetis Mシリーズのデバイスには、Tower SystemのTWR-KM34Z-50M開発プラットフォーム、Processor Expertオート・コード・ジェネレータが組み込まれたCodeWarrior Development Studio、MQXTM Lite RTOS、および改ざん防止サポートがオプションとして設定される各地域向けの事前認証済みの単相、二相、および三相電力メータのリファレンス・デザインなど、簡便に利用できるさまざまな開発ツールが用意されています。また、フリースケールが無料で提供する数多くの高性能フィルタおよびFFTベースのメータリング・アルゴリズムを利用すれば、開発コストを削減して市場への製品投入を迅速化することが可能です。

価格と供給
Kinetis KM34マイクロコントローラは、128 KBのFlashメモリ、4つの24ビットADC、および低消費電力のセグメントLCDコントローラを搭載し、100LQFPと64LQFPのパッケージで提供されます。フリースケールとその販売パートナーより2013年11月から出荷を開始する予定です。
64LQFPパッケージの1万個購入時の1個あたりの参考価格は、2.01ドル(USD)です。小型フットプリントの5x5 mm 44LGAパッケージのKM1xファミリ製品は、2014年第1四半期に生産を開始する予定です。1万個購入時の1個あたりの参考価格は1.63ドルです。詳細については、http://www.freescale.com/Kinetis/MseriesのWebサイトをご覧ください。

フリースケール、European Utility Weekに出展
フリースケールは、計測機器向けのKinetis KM3x、サブギガヘルツ・ワイヤレス・マイクロコントローラ、およびZigBee(R)のサポートを統合したKinetis KW20ワイヤレス・マイクロコントローラ等を利用したさまざまなスマート・メータリング・ソリューションのデモを、European Utility Weekの5F45b番ブースで行いました。


フリースケール・セミコンダクタについて
フリースケール・セミコンダクタ(NYSE:FSL)は、先進の自動車、民生、産業、およびネットワーク市場において、業界を牽引する製品を提供する組込みプロセッシング・ソリューションの世界的リーダーです。マイクロプロセッサ、およびマイクロコントローラ、センサ、アナログ製品やコネクティビティといった私たちの技術は、世界中の環境、安全、健康を向上させ、そしてそれらをよりつなげるイノベーションの基盤となります。また、オートモーティブ・セーフティ、ハイブリッドや電気自動車、次世代のワイヤレス・インフラストラクチャ、スマートエナジー、ポータブル医療機器、家電やスマート・モバイル製品といったアプリケーション向けの製品を提供しています。フリースケールは、テキサス州オースチンを本拠地に、世界各国で半導体のデザイン、研究開発、製造ならびに営業活動を行っています。詳細は、http://www.freescale.com/jaをご覧ください。

FreescaleならびにFreescaleのロゴマークはFreescale Semiconductor Inc., Reg. U.S. Pat. & Tm. Off.の商標、または登録商標です。ARMおよびCortex はARM Ltd.またはその子会社の商標または登録商標です。文中に記載されている他社の製品名またはサービス名はそれぞれ各社の商標です。
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