Toshiba Electronics ha presentato un microcontrollore RISC a 32 bit basato sul nucleo di elaborazione (core) del processore ARM Cortex™-M0. Il nuovo circuito integrato TMPM061 è anche il primo dispositivo Toshiba con nucleo Cortex-M0 specificatamente progettato per realizzare contatori elettronici intelligenti (smart meter). Il nuovo microcontrollore permette al progettista di sostituire l’approccio tradizionale basato su due chip, un dispositivo per lo stadio d’ingresso analogico (AFE) e un processore, con una soluzione per contatori elettronici che utilizza un singolo circuito integrato.

Il più piccolo processore di ARM, Cortex-M0 occupa uno spazio sul silicio eccezionalmente ridotto, consuma pochissimo e può essere programmato con poche righe di codice, rendendolo particolarmente adatto all’utilizzo nei contatori elettronici. Toshiba ha utilizzato questo nucleo per la CPU principale di questo nuovo microcontrollore, delegando a un motore di calcolo DSP integrato l’esecuzione dei calcoli relativi alla potenza elettrica per semplificare le misure effettuate dal contatore elettronico. Il motore di calcolo della potenza può determinare la potenza attiva, la potenza reattiva e il fattore di potenza, nonché tenere sotto controllo le variazione di tensione e frequenza di rete. Le flessibilità è ulteriormente migliorata dalla possibilità per lo sviluppatore di modificare o aggiornare le funzioni di calcolo fondamentali delle potenza elettrica per adattarle ad ogni esigenza specifica.

Oltre al motore per il calcolo della potenza  elettrica, il circuito integrato TMPM061 offre diverse altre funzionalità che minimizzano il numero di componenti necessari per realizzare un contatore elettronico. Tre le periferiche  integrate vi sono un convertitore analogico digitale di precisione da 24 bit a tre canali di tipo Delta-Sigma (∆∑), un convertitore digitale analogico da 10 bit e un orologio in tempo reale con compensazione della temperatura. Il convertitore analogico-digitale ∆∑ supporta il campionamento simultaneo di segnali fino a 6 kHz e ha un rapporto di distorsione e segnale/rumore (SINAD) adatto alle applicazioni dei contatori elettronici residenziali.

Toshiba sta proponendo il dispositivo TMPM061 con fino a 128 Kbyte di Flash ROM integrata sul chip e 8 Kbyte di RAM integrata disponibile. Le altre periferiche integrate sono un temporizzatore a 9 canali da 16 bit, un controllore per il pilotaggio diretto di un display LCD, un sensore di temperatura, un circuito  di rilevamento della tensione e un timer di supervisione (watchdog). Le interfacce di comunicazione integrate comprendono un’interfaccia seriale a 5 canali per usi generali (con modalità di funzionamento selezionabile tra sincrona e asincrona) e un’interfaccia per bus seriale. Quest’ultima permette di scegliere tra il funzionamento in modalità I2C o in modalità sincrona.

Il circuito integrato TMPM061FWFG viene fornito in contenitore LQFP con 100 piedini da 14 mm x 14 mm e funziona con tensioni di alimentazione comprese tra 1,8 V e 3,6 V. La frequenza di funzionamento massima è di 16  MHz. Sono previste quattro modalità di funzionamento a riposo (IDLE, SLOW, SLEEP, STOP) per minimizzare i consumi energetici in una vasta gamma di condizioni operative.
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