近年來，在全球范圍內，人們對電的需求日益增加，智能電表的使用范圍也迅速擴大，以此鼓勵節約能源、支持電力行業開放并防止偷電現象發生。調研數據顯示，世界各地每年安裝的符合DLMS標準并具備增強安全性能的智能電表的數量預計從2016年的3000萬增加到2020年的1.1億，因此，保證電表數據的安全性和降低電表價格已成為智能電表使用數量徒增的關鍵因素。

RL78/I1C系列微控制器(MCU)是瑞薩電子向電表市場，特別是智能電表市場，推出新款產品，旨在滿足國際標準DLMS的要求，增強安全功能并提升算術運算速度。

RL78/I1C系列新MCU提供七種版本，片上存儲容量包括：64KB(用于低端單相電表)、128 KB(用于高端單相電表)和256 KB(用于三相電表)。封裝管腳數量包括：64管腳(滿足節省空間的需求)、80管腳(用于新興國家使用的單相電表)、100管腳(旨在滿足高級應用的單相電表)。

RL78/I1C系列產品分布

RL78/I1C微控制器(MCU)的主要特性：

（1）能夠在單片上進行電功率測量處理和DLMS處理，與雙片配置相比，功耗降低30%

在向通信模塊傳輸功率測量MCU測得的電表數據時，智能電表需要具備符合DLMS標準的認證和加密/解密功能。為此，RL78/I1C微控制器集成了一個AES硬件引擎，支持最新ECB/CBC/GCM三種模式，性能20倍于軟件AES加密。

作為電表行業內首款在硬件中執行DLMS標準所要求的AES GCM加密模式的微控制器，RL78/I1C與在現有瑞薩MCU上使用軟件處理的加密解密技術相比，該款微控制器可提供20倍或更高的速度提升。此外，片上鎖相環(PLL)可將最大工作頻率從24MHz提升到32MHz，而且硬件32位乘累加器能夠更好地對24位DSAD采樣數據進行計算，從而將算術運算能力增強約30%。這意味著，使用單芯片就可同時進行電功率測量處理和DLMS處理。

RL78/I1C內置32位乘累加器

該RL78/I1C MCU可在執行處理工作支持DLMS通訊的同時處理電功率測量工作。為了更好的支持AMI通訊，I1C系列最大可擴展至256KB內存，能夠儲存電力測量處理和DLMS處理的程序代碼。相較于早期由功率測量和專用DLMS處理MCU組成的雙片解決方案，它可以將功耗降低約30%，并大幅節約降低系統成本。

（2）支持三相四線電表，從而支持單相到三相的新產品

事件鏈接控制器功能和調相功能可以與四通道24位ΔΣ模數轉換器和三通道10位逐次逼近寄存器(SAR)模數轉換器配合使用。這樣可以按照三相四線電表的要求進行七通道電流電壓測量。除傳統單相兩線和三相三線電表外，增加對三相四線電表的支持能夠讓電表制造商使用RL78/I1C作為公共平臺來開發各種工業用和民用電表。

此外，瑞薩電子已將現有RL78/I1B的功能和特性擴展到了新型MCU中，同時改進實時時鐘架構，以實現在使用獨立電源和功率監測功能操作期間待機模式的電流消耗達到0.7μA(典型值)。例如，盡管外部高速晶振可用于RL78/I1C,但是同樣可使用片上高速晶振以降低成本，使方案更具競爭力。

在實際使用中，片上高速晶振可以通過低速晶振時鐘源來計數，且成本不會增加，因為外掛的32K晶振本身也是系統所需要的。計數值與HOCODIV預先設定的值進行比對，獲取誤差值，然后電路自動進行正負偏差修正。數據表明，RL78/I1C高速片上晶振可以保證時鐘運行精度控制在+/-0.05%以內。

RL78/I1C高速時鐘架構

另一方面，瑞薩電子的時鐘設計比競爭對手的時鐘設計更適合電表應用。有些市場的電表需要做浪涌測試，且測試過程中系統必須保持在正常運行狀態。正是考慮到這個要求，RL78/I1C的系統及計量采用片上高速晶振，相比于其他競爭對手采用基于32K晶振來倍頻做時鐘源，具有更好的穩定性及抗干擾能力。

瑞薩電子時鐘設計具備高抗干擾能力

實時時鐘(RTC)采用獨立電源進行供電，僅需0.7uA (典型值)運行功耗，最低工作電壓可至1.60V。當外部發生異常事件導致RTC停止運行，RTC可瞬間記錄該時間點以便復原。此外，RTC可以在CPU休眠的時候正常工作，萬年歷及時鐘的正常讀取無需CPU參與，并可防止外部非法讀取(比如通過外部事件響應來獲取)。

RL78/I1C電源管理系統

RL78/I1C還同時增加了硬件過零檢測功能，確保DSAD每路都有相位調整單位。正是這個功能，使得DSAD在轉換完成后直接觸發SAR ADC， 以完成三相電能的計量。該操作模塊裝備了備用電池，即使在斷電的情況下，CPU和外設功能也可以繼續工作。

（3）電表模擬評估工具包和電表參考工具包有助于將開發時間縮短約25%，并降低開發成本

全球市場對電表的需求正迅速增加，尤其是在新興市場國家。這就要求加快新型電表的開發速度，以及更高效地利用當前的專業知識。通過在初始研究階段使用電表模擬評估工具包，無需實際編寫程序即可開始對RL78/I1C的性能特點進行評估。電表參考工具包中包含實現測量功能的硬件和驅動器以及高度可靠的DLMS庫。它可以用于電表開發階段將開發時間縮短約25%(與自主開發相比)，還可以降低成本。