基于FM3116的電能表存儲系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計

4 FM3116在復(fù)費率電能表中的應(yīng)用

4.1 FM3116的硬件設(shè)計

圖2所示為AVR單片機與FM3116的接口電路，AVR單片機提供了實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)I2C通信的硬件接口TMI，因此可直接將TMI接口的數(shù)據(jù)傳輸引腳PD1/SDA和時鐘輸出引腳PD0/SCL分別與FM3116的SDA和SCL相連，通過對TWI接口寄存器的設(shè)置實現(xiàn)與FM3116的I2C通信。R1和R2為I2C總線的上拉電阻。

4.2 FM3116的軟件設(shè)計

4.2.1 FM3116初始化操作

單片機對FM3116的讀寫程序包括存儲器讀寫程序和實時時鐘／處理器伴侶讀寫程序兩部分。在對FM3116讀寫前，單片機首先需對其初始化。在復(fù)費率電能表系統(tǒng)設(shè)計中，就是對相應(yīng)寄存器初始化，采用C語言編寫的程序代碼如下：

4.2.2 實時時鐘程序

復(fù)費率電能表實現(xiàn)復(fù)費率功能，需要準(zhǔn)確的實時時鐘作為時段劃分根據(jù)。FM3116內(nèi)部集成有高精度的實時時鐘模塊，可通過對相應(yīng)寄存器的讀寫，實現(xiàn)對實時時鐘的設(shè)置與讀取操作。設(shè)置實時時鐘的C語言程序代碼(只舉例了設(shè)置時鐘的日期數(shù)據(jù))如下：

讀取實時時鐘的C語言程序代碼如下：

此外，F(xiàn)M31XX存儲器還具有時鐘校準(zhǔn)功能，可提高時鐘準(zhǔn)確度。

4.2.3 存儲器讀寫程序

讀寫FM3116存儲器一般用于實現(xiàn)電能表電能數(shù)據(jù)及各種事件記錄數(shù)據(jù)的讀取和存儲。由于各種事件數(shù)據(jù)的格式不同，包括單字節(jié)的字符型數(shù)據(jù)、雙字節(jié)的整型數(shù)據(jù)以及4字節(jié)浮點型數(shù)據(jù)。因此，為了方便讀取各種數(shù)據(jù)，需要編寫對各種數(shù)據(jù)讀寫函數(shù)。FM3116存儲器讀寫程序與普通的I2C器件的讀寫操作基本相同，其從機地址為1010 xxxxb和1101xxxxb。

5 結(jié)束語

由于鐵電存儲器具有讀寫速度快，功耗低和無限次寫入等特性，同時擁有RAM存儲器和非易失性存儲器的特性，它是EEPROM的理想替代品。將FM3116應(yīng)用到復(fù)費率電能表中既節(jié)省成本，又簡化軟件設(shè)計。