MCU是Microcontroller Unit 的简称，中文叫微控制器，俗称单片机，是把CPU的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制，诸如手机、PC外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。
单片机发展简史
单片机出现的历史并不长，但发展十分迅猛。 它的产生与发展和微处理器（CPU）的产生与发展大体同步，自1971年美国英特尔公司首先推出4位微处理器以来，它的发展到目前为止大致可分为5个阶段。下面以英特尔公司的单片机发展为代表加以介绍。
1971年~1976年
单片机发展的初级阶段。 1971年11月英特尔公司首先设计出集成度为2000只晶体管/片的4位微处理器英特尔4004，并配有RAM、 ROM和移位寄存器， 构成了第一台MCS—4微处理器， 而后又推出了8位微处理器英特尔8008， 以及其它各公司相继推出的8位微处理器。
1976年~1980年
低性能单片机阶段。 以1976年英特尔公司推出的MCS—48系列为代表， 采用将8位CPU、 8位并行I/O接口、8位定时/计数器、RAM和ROM等集成于一块半导体芯片上的单片结构， 虽然其寻址范围有限（不大于4 KB）， 也没有串行I/O， RAM、 ROM容量小， 中断系统也较简单， 但功能可满足一般工业控制和智能化仪器、仪表等的需要。
1980年~1983年
高性能单片机阶段。 这一阶段推出的高性能8位单片机普遍带有串行口，有多级中断处理系统， 多个16位定时器/计数器。片内RAM、 ROM的容量加大，且寻址范围可达64 KB，个别片内还带有A/D转换接口。
1983年~80年代末
16位单片机阶段。 1983年英特尔公司又推出了高性能的16位单片机MCS－96系列，由于其采用了最新的制造工艺， 使芯片集成度高达12万只晶体管/片。
1990年代
单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等全方位向更高水平发展。
单片机的分类及应用
MCU按其存储器类型可分为无片内ROM型和带片内ROM型两种。对于无片内ROM型的芯片，必须外接EPROM才能应用（典型为8031）；带片内ROM型的芯片又分为片内EPROM型（典型芯片为87C51）、MASK片内掩模ROM型（典型芯片为8051）、片内Flash型（典型芯片为89C51）等类型。
按用途可分为通用型和专用型；根据数据总线的宽度和一次可处理的数据字节长度可分为8、16、32位MCU。
目前，国内MCU应用市场最广泛的是消费电子领域，其次是工业领域、和汽车电子市场。消费电子包括家用电器、电视、游戏机和音视频系统等。工业领域包括智能家居、自动化、医疗应用及新能源生成与分配等。汽车领域包括汽车动力总成和安全控制系统等。
单片机的基本功能
对于绝大多数MCU，下列功能是最普遍也是最基本的，针对不同的MCU，其描述的方式可能会有区别，但本质上是基本相同的：
TImer(定时器)：TImer的种类虽然比较多，但可归纳为两大类：一类是固定时间间隔的TImer，即其定时的时间是由系统设定的，用户程序不可控制，系统只提供几种固定的时间间隔给用户程序进行选择，如32Hz，16Hz，8Hz等，此类TImer在4位MCU中比较常见，因此可以用来实现时钟、计时等相关的功能。
另一类则是Programmable Timer(可编程定时器)，顾名思义，该类Timer的定时时间是可以由用户的程序来控制的，控制的方式包括：时钟源的选择、分频数(Prescale)选择及预制数的设定等，有的MCU三者都同时具备，而有的则可能是其中的一种或两种。此类Timer应用非常灵活，实际的使用也千变万化，其中最常见的一种应用就是用其实现PWM输出。
由于时钟源可以自由选择，因此，此类Timer一般均与Event Counter(事件计数器)合在一起。
IO口：任何MCU都具有一定数量的IO口，没有IO口，MCU就失去了与外部沟通的渠道。根据IO口的可配置情况，可以分为如下几种类型：
纯输入或纯输出口：此类IO口有MCU硬件设计决定，只能是输入或输出，不可用软件来进行实时的设定。
直接读写IO口：如MCS-51的IO口就属于此类IO口。当执行读IO口指令时，就是输入口;当执行写IO口指令则自动为输出口。
程序编程设定输入输出方向的：此类IO口的输入或输出由程序根据实际的需要来进行设定，应用比较灵活，可以实现一些总线级的应用，如I2C总线，各种LCD、LED Driver的控制总线等。
对于IO口的使用，重要的一点必须牢记的是：对于输入口，必须有明确的电平信号，确保不能浮空(可以通过增加上拉或下拉电阻来实现);而对于输出口，其输出的状态电平必须考虑其外部的连接情况，应保证在Standby或静态状态下不存在拉电流或灌电流。
外部中断：外部中断也是绝大多数MCU所具有的基本功能，一般用于信号的实时触发，数据采样和状态的检测，中断的方式由上升沿、下降沿触发和电平触发几种。外部中断一般通过输入口来实现，若为IO口，则只有设为输入时其中断功能才会开启;若为输出口，则外部中断功能将自动关闭(ATMEL的ATiny系列存在一些例外，输出口时也能触发中断功能)。外部中断的应用如下：
外部触发信号的检测：一种是基于实时性的要求，比如可控硅的控制，突发性信号的检测等，而另一种情况则是省电的需要。
信号频率的测量，为了保证信号不被遗漏，外部中断是最理想的选择。
数据的解码：在遥控应用领域，为了降低设计的成本，经常需要采用软件的方式来对各种编码数据进行解码，如Manchester和PWM编码的解码。
按键的检测和系统的唤醒：对于进入Sleep状态的MCU，一般需要通过外部中断来进行唤醒，最基本的形式则是按键，通过按键的动作来产生电平的变化。
通讯接口：MCU所提供的通讯接口一般包括SPI接口，UART，I2C接口等，其分别描述如下：
SPI接口：此类接口是绝大多数MCU都提供的一种最基本通讯方式，其数据传输采用同步时钟来控制，信号包括：SDI(串行数据输入)、SDO(串行数据输出)、SCLK(串行时钟)及Ready信号;有些情况下则可能没有Ready信号;此类接口可以工作在Master方式或Slave方式下，通俗说法就是看谁提供时钟信号，提供时钟的一方为Master，相反的一方则为Slaver。
UART（Universal Asynchronous Receive Transmit）：属于最基本的一种异步传输接口，其信号线只有Rx和Tx两条，基本的数据格式为：Start Bit + Data Bit(7-bits/8-bits) + Parity Bit(Even， Odd or None) + Stop Bit(1~2Bit)。一位数据所占的时间称为Baud Rate(波特率)。
对于大多数的MCU来讲，数据为的长度、数据校验方式(奇校验、偶校验或无校验)、停止位(Stop Bit)的长度及Baud Rate是可以通过程序编程进行灵活设定。此类接口最常用的方式就是与PC机的串口进行数据通讯。
I2C接口：I2C是由Philips开发的一种数据传输协议，同样采用2根信号来实现：SDAT(串行数据输入输出)和SCLK(串行时钟)。其最大的好处是可以在此总线上挂接多个设备，通过地址来进行识别和访问;I2C总线的一个最大的好处就是非常方便用软件通过IO口来实现，其传输的数据速率完全由SCLK来控制，可快可慢，不像UART接口，有严格的速率要求。
Watchdog（看门狗定时器）：Watchdog也是绝大多数MCU的一种基本配置(一些4位MCU可能没有此功能)，大多数的MCU的Watchdog只能允许程序对其进行复位而不能对其关闭(有的是在程序烧入时来设定的，如Microchip PIC系列MCU)，而有的MCU则是通过特定的方式来决定其是否打开，如Samsung的KS57系列，只要程序访问了Watchdog寄存器，就自动开启且不能再被关闭。一般而言watchdog的复位时间是可以程序来设定的。Watchdog的最基本的应用是为MCU因为意外的故障而导致死机提供了一种自我恢复的能力。
单片机的学习窍门
任何一款MCU，其基本原理和功能都是大同小异，所不同的只是其外围功能模块的配置及数量、指令系统等。
对于指令系统，虽然形式上看似千差万别，但实际上只是符号的不同，其所代表的含义、所要完成的功能和寻址方式基本上是类似的。
要了解一款MCU，首先需要知道就是其ROM空间、RAM空间、IO口数量、定时器数量和定时方式、所提供的外围功能模块（Peripheral Circuit）、中断源、工作电压及功耗等等。
了解这些MCU Features后，接下来第一步就是将所选MCU的功能与实际项目开发的要求的功能进行对比，明确哪些资源是目前所需要的，哪些是本项目所用不到的。
对于项目中需要用到的而所选MCU不提供的功能，则需要认真理解MCU的相关资料，以求用间接的方法来实现，例如，所开发的项目需要与PC机COM口进行通讯，而所选的MCU不提供UART口，则可以考虑用外部中断的方式来实现。
对于项目开发需要用到的资源，则需要对其Manua进行认真的理解和阅读，而对于不需要的功能模块则可以忽略或浏览即可。对于MCU学习来讲，应用才是关键，也是最主要的目的。
明确了MCU的相关功能后，接下来就可以开始编程了。
对于初学者或初次使用此款MCU的设计者来说，可能会遇到很多对MCU的功能描述不明确的地方，对于此类问题，可以通过两种方法来解决，一种是编写特别的验证程序来理解资料所述的功能;另一种则可以暂时忽略，单片机程序设计中则按照自己目前的理解来编写，留到调试时去修改和完善。前一种方法适用于时间较宽松的项目和初学者，而后一种方法则适合于具有一定单片机开发经验的人或项目进度较紧迫的情况。
指令系统千万不要特别花时间去理解。指令系统只是一种逻辑描述的符号，只有在编程时根据自己的逻辑和程序的逻辑要求来查看相关的指令即可，而且随着编程的进行，对指令系统也会越来越熟练，甚至可以不自觉地记忆下来。
单片机的程序编写
MCU的程序的编写与PC下的程序的编写存在很大的区别，虽然现在基于C的MCU开发工具越来越流行，但对于一个高效的程序代码和喜欢使用汇编的设计者来讲，汇编语言仍然是最简洁、最有效的编程语言。
对于MCU的程序编写，其基本的框架可以说是大体一致的，一般分为初始化部分(这是MCU程序设计与PC最大的不同)，主程序循环体和中断处理程序三大部分，其分别说明如下：
初始化：对于所有的MCU程序的设计来讲，出世化是最基本也是最重要的一步，一般包括如下内容：
屏蔽所有中断并初始化堆栈指针：初始化部分一般不希望有任何中断发生。
清除系统的RAM区域和显示Memory：虽然有时可能没有完全的必要，但从可靠性及一致性的角度出发，特别是对于防止意外的错误，还是建议养成良好的编程习惯。
IO口的初始化：根据项目的应用的要求，设定相关IO口的输入输出方式，对与输入口，需要设定其上拉或下拉电阻;对于输出口，则必须设定其出世的电平输出，以防出现不必要的错误。
中断的设置：对于所有项目需要用到的中断源，应该给予开启并设定中断的触发条件，而对于不使用的多余的中断，则必须给予关闭。
其他功能模块的初始化：对于所有需要用到的MCU的外围功能模块，必须按项目的应用的要求进行相应的设置，如UART的通讯，需要设定Baud Rate，数据长度，校验方式和Stop Bit的长度等，而对于Programmer Timer，则必须设置其时钟源，分频数及Reload Data等。
参数的出世化：完成了MCU的硬件和资源的出世化后，接下来就是对程序中使用到的一些变量和数据的初始化设置，这一部分的初始化需要根据具体的项目及程序的总体安排来设计。对于一些用EEPROM来保存项目预制数的应用来讲，建议在初始化时将相关的数据拷贝到MCU的RAM，以提高程序对数据的访问速度，同时降低系统的功耗（原则上，访问外部EEPROM都会增加电源的功耗）。
主程序循环体：大多数MCU是属于长时间不间断运行的，因此其主程序体基本上都是以循环的方式来设计，对于存在多种工作模式的应用来讲，则可能存在多个循环体，相互之间通过状态标志来进行转换。对于主程序体，一般情况下主要安排如下的模块：
计算程序：计算程序一般比较耗时，因此坚决反对放在任何中断中处理，特别是乘除法运算。
显示传输程序：主要针对存在外部LED、LCD Driver的应用。
中断处理程序：中断程序主要用于处理实时性要求较高的任务和事件，如，外部突发性信号的检测，按键的检测和处理，定时计数，LED显示扫描等。
一般情况下，中断程序应尽可能保证代码的简洁和短小，对于不需要实时去处理的功能，可以在中断中设置触发的标志，然后由主程序来执行具体的事务――这一点非常重要，特别是对于低功耗、低速的MCU来讲，必须保证所有中断的及时响应。
对于不同任务体的安排，不同的MCU其处理的方法也有所不同。
例如，对于低速、低功耗的MCU(Fosc=32768Hz)应用，考虑到此类项目均为手持式设备和采用普通的LCD显示，对按键的反应和显示的反应要求实时性较高，应此一般采用定时中断的方式来处理按键的动作和数据的显示；而对于高速的MCU，如Fosc》1MHz的应用，由于此时MCU有足够的时间来执行主程序循环体，因此可以只在相应的中断中设置各种触发标志，并将所有的任务放在主程序体中来执行。
在MCU的程序设计中，还需要特别注意的一点就是：要防止在中断和主程序体中同时访问或设置同一个变量或数据的情况。有效的预防方法是，将此类数据的处理安排在一个模块中，通过判断触发标志来决定是否执行该数据的相关操作；而在其他的程序体中(主要是中断)，对需要进行该数据的处理的地方只设置触发的标志。――这可以保证数据的执行是可预知和唯一的。
全球主流单片机制造商
欧美地区
1、Freescale+NXP（飞思卡尔+恩智浦）：荷兰，主要提供16位、32位MCU。应用范围：汽车电子、LED和普通照明、医疗保健、多媒体融合、家电和电动工具、楼宇自动化技术电机控制、电源和功率转换器、能源和智能电网、自动化、计算机与通信基础设施。
2、Microchip+Atmel（微芯科技+爱特梅尔）：美国，主要提供16位、32位MCU。应用范围：汽车电子、工业用、电机控制、汽车、楼宇自动化、家用电器、家庭娱乐、工业自动化、照明、物联网、智能能源、移动电子设备、计算机外设。
3、Cypress+Spansion（赛普拉斯+飞索半导体）：美国，主要提供8位、16位、32位MCU。应用范围：汽车电子、家用电器、医疗、消费类电子、通信与电信、工业、无线。
4、ADI（亚德诺半导体）：美国，主要提供8位、16位、32位MCU。应用范围：航空航天与国防、汽车应用 、楼宇技术 、通信 、消费电子 、能源 、医疗保健 、仪器仪表和测量 、电机、工业自动化 、安防。
5、Infineon（英飞凌）：德国，主要提供16位、32位MCU。应用范围：汽车电子、消费电子、工程、商用和农用车辆、数据处理、电动交通、工业应用、医疗设备、移动设备、电机控制与驱动、电源、面向摩托车电动自行车与小型电动车、智能电网、照明、太阳能系统解决方案、风能系统解决方案。
6、ST Microelectronics（意法半导体）：意大利/法国，主要提供32位MCU。应用范围：LED和普通照明、交通运输、医疗保健、多媒体融合、家电和电动工具、楼宇自动化技术电机控制、电源和功率转换器、能源和智能电网、自动化、计算机与通信基础设施。
7、Qualcomm（高通）：美国，主要提供16位，32位MCU。应用范围：智能手机、平板电脑、无线调制解调器。
8、Texas Instruments（德州仪器）：美国，主要提供16位、32位MCU。应用范围：汽车电子、消费电子、医疗设备、移动设备、通信。
9、Maxim（美信）：美国，主要提供32位MCU。应用范围：汽车电子、消费电子、工业应用、安防。
日韩地区
1、Renesas（瑞萨）：日本，主要提供16位、32位MCU。应用范围：电脑及外设、消费类电子、健康医疗电子、汽车电子、工业、通信。
2、Toshiba（东芝）：日本，主要提供16位、32位MCU。应用范围：汽车电子、工业用、电机控制、无线通信、移动电话、电脑与周边设备、影像及音视频、消费类(家电)、LED照明、安全、电源管理、娱乐设备。
3、Fujitsu（富士通）：日本，主要提供32位MCU。应用范围：汽车、医疗、机械，家电。
4、Samsung Electronics（三星电子）：韩国，主要提供16位、32位MCU。应用范围：汽车电子、工业用、电机控制、汽车、楼宇自动化、家用电器、家庭娱乐、工业自动化、照明、物联网、智能能源、移动电子设备、计算机外设。
台湾地区
1、宏晶科技：台湾，主要提供32位MCU。应用范围：通信、工业控制、信息家电、语音。
2、盛群半导体：台湾，主要提供8位、32位MCU。应用范围：消费电子、LED照明等。
3、凌阳科技：台湾，主要提供8位、16位MCU。应用范围：家庭影音。
4、中颖电子：台湾，主要提供4位、8位MCU。应用范围：充电器、移动电源、家电、工业控制。
5、松翰科技：台湾，主要提供8位、32位MCU。应用范围：摇控器、智能型充电器、大小系统、电子秤、耳温枪、血压计、胎压计、各类量测及健康器材。
6、华邦电子：台湾，主要提供8位、16位MCU。应用范围：车用电子、工业电子、网络、计算机、消费电子、物联网。
7、十速科技：台湾，主要提供4位、8位、51位MCU。应用范围：遥控器、小家电。
8、佑华微电子：台湾，主要提供4位、8位MCU。应用范围：录音集成电路产品、消费电子、家用产品。
9、应广科技单片机：台湾，主要提供4位、8位MCU。应用范围：机械、自动化、家电、机器人。
10、义隆电子：台湾，主要提供8位、16位MCU。应用范围：消费电子、电脑、智能手机。
大陆地区
1、希格玛微电子：主要提供32位MCU，应用范围：电信、制造、能源、交通、电力等。
2、珠海欧比特：主要提供32位MCU，应用范围：航空航天：星箭站船、飞行器;高端工控：嵌入式计算机;舰船控制、工业控制、电力设备、环境监控。
3、兆易创新：主要提供32位MCU，应用范围：工业自动化、人机界面、电机控制、安防监控、智能家居、物联网。
4、晟矽微电子：主要提供8位、32位MCU，应用范围：小家电、消费类电子、遥控器、鼠标、锂电池、数码产品、汽车电子、医疗仪器及计量、玩具、工业控制、智能家居及安防等领域。
5、芯海科技：主要提供16、32位MCU，应用范围：仪器仪表、物联网、消费电子、家电、汽车电子。
6、联华集成电路：主要提供8位、16位MCU，应用范围：消费电子、白色家电、工业控制、通信设备、汽车电子、计算机。
7、珠海建荣：主要提供8位MCU，应用范围：家用电器 、移动电源。
8、炬芯科技：主要提供8位至32位MCU，应用范围：平板电脑、智能家居、多媒体、蓝牙、wifi音频。
9、爱思科微电子：主要提供8位、16位MCU，应用范围：消费类芯片、通讯类芯片、信息类芯片、家电。
10、华芯微电子：主要提供8位、4位MCU，应用范围：卫星接收器、手机充电器、万年历、多合一遥控器。
11、上海贝岭（华大半导体控股）：主要提供8位、16位、32位MCU，应用范围：计算机周边、HDTV、电源管理、小家电、数字家电。
12、海尔集成电路：主要提供14位、15位、16位MCU，应用范围：消费电子、汽车电子、工业、智能仪表。
13、北京君正：主要提供32位MCU，应用范围：可穿戴式设备、物联网、智能家电、汽车、费类电子、平板电脑。
14、中微半导体：主要提供8位MCU，应用范围：智能家电、汽车电子、安防监控、LED照明及景观、智能玩具、智能家居、消费类电子。
15、神州龙芯集成电路：主要提供32位MCU，应用范围：电力监控、智能电网、工业数字控制、物联网、智能家居、数据监控。
16、紫光微电子：主要提供8位、16位MCU，应用范围：智能家电。
17、时代民芯：主要提供32位MCU，应用范围：汽车导航、交通监控、渔船监管、电力电信网络。
18、华润矽科微电子（华润微旗下公司）：主要提供8位、16位MCU，应用范围：消费电子、工业控制、家电。
19、国芯科技：主要提供32位MCU，应用范围：信息安全领域 、办公自动化领域、通讯网络领域、 信息安全领域。
20、中天微：主要提供32位MCU，应用范围：智能手机、数字电视、机顶盒、汽车电子、GPS、电子阅读器、打印机。
21、华润微电子：主要提供8位、16位MCU，应用范围：家电，消费类电子、工业自动化控制的通用控制电路。
22、中颖电子：主要提供4位、8位、16位、32位MCU，应用范围：家电、电机。
23、灵动微电子：主要提供32位，应用范围：电机控制、蓝牙控制、高清显示、无线充、无人机、微型打印机、智能标签、电子烟、LED点阵屏等。
24、新唐科技：主要提供8位MCU，应用范围：照明、物联网等。
25、东软载波：主要提供8位、32位MCU，应用范围：家电、智能家居、仪器仪表、液晶面板控制器、工业控制等。
26、贝特莱：主要提供32位MCU，应用范围：智能家居、工业控制以及消费类产品领域。
27、笙泉科技：主要提供8位MCU，应用范围：车用、教育、工控、医疗等中小型显示面板。
28、航顺芯片：主要提供8位、32位MCU，应用范围：汽车、物联网等。
29、复旦微电子：主要提供16位、32位MCU，应用范围：智能电表、智能门锁等。
30、华大半导体：主要提供8位、16位、32位MCU，应用范围：工业控制、智能制造、智慧生活及物联网等。
新能源汽车充电桩（也可称为电动汽车充电桩或新能源汽车充电站），可分为公共充电桩和用户充电桩。用户充电桩由用户向电力公司下属的电动汽车服务公司提出用电申请，将自有产权车位视为一个独立计量单元，按非居民低压业扩流程装表接电。充电桩由用户自购，要委托有资质的施工队伍安装。用户按照电费账单按月缴纳电费。
个人向电网公司申请安装电表需要提供以下的资料：1身份证原件2房屋产权证3自用充电桩用电申请报告4购车合同和发票5固定车位使用证明业委会或者物业同意安装充电桩并进行装表施工的同意书。
智能电表会每5秒更新一次页面，使用过的电表度数会显示在页面上。如果你想自己查看度数，按下仪表下面的白色按钮，每次按下都会有新的数据出现。每按一次按钮，你就会进入下一个屏幕。当前页面是当前用电量。智能电表是智能电网数据采集的基础设备之一，承担着采集、测量和传输电能原始数据的任务。
智能电表可以为用户提供更加准确及时的会计信息；利用准确的用电记录，让用户更好地参与电力市场，并从灵活的电力需求中受益；用户能耗信息反馈及能源自动化系统；通过更好的电能质量和故障管理增强人身和设备安全。
基于智能电表的智能计量系统可以为计量、结算、客户服务、状态估计、故障管理和电能质量等商业应用提供简单高效的解决方案。
它可以受益于配电网的电能质量、潮流和故障监测以及负荷管理。通过该系统可以及时发现和解决存在的问题，提高停电管理和客户服务的效率，避免低压配电变压器因临时过载而损坏，并为ems等系统提供能耗数据。
家里的电表有三种类型：传统电表、IC卡电表、智能电表。智能电表与其它两种电表的区别就是，可以联网，实现远程抄表，远程抄表有多种方式。
1、物联网卡
这种方式最为普遍，智能电表内置了物联网卡。物联网卡与普通的SIM卡差不多，只是不能打电话，只有数据流量。物联网卡将用户的电量信息传输到供电公司。
电表内置物联网卡后，通过APP或者微信公众号的方式，我们就可以实时查看自家的用电量，同时可以实时缴费，出现问题也会及时上报。
2、485总线转网线
这种方式主要是大型建筑物里采用，通过modbus协议（485总线）连接到采集器，采集器转换为TCP/IP网络信号连接网线，直接连接到抄表服务器。
3、WiFi抄表
这种方式主要针对青年公寓、白领公寓、酒店式公寓采用了WiFi电表，这种电表只要连接到公寓的WiFi远程抄表服务器，就可以实现远程抄表。
4、NB-Lot抄表
随着5G时代的到来，将会实现万物互联，会出现NB-Lot电表，这才是真正的智能电表，通过NB-Lot网络直接远程抄表，覆盖范围更广，运行更加稳定。
扩展资料：
智能电表是基于现代通信技术、计算机技术、测量技术，对电能信息数据开展采集、分析、管理的先进计量装置。
智能电表的基本原理为：依托A/D转换器或者计量芯片对用户电流、电压开展实时采集，经由CPU开展分析处理，实现正反向、峰谷或者四象限电能的计算，进一步将电量等内容经由通信、显示等方式予以输出。
电子式智能电表的构成、工作原理与传统的感应式电能表有着很大的差别。
感应式电表主要是由铝盘、电流电压线圈、永磁铁等元件构成。
电子式智能电表主要是由电子元器件构成，其工作原理是先通过对用户供电电压和电流的实时采样，再采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理，并转换成与电能成正比的脉冲输出，最后通过单片机进行处理、控制把脉冲显示为用电量并输出。
通常我们把智能电表计量一度电时A/D转换器所发出的脉冲个数称之为脉冲常数，对于智能电表来说，这是一个比较重要的常数，因为A/D转换器在单位时间内所发出脉冲数个的多少将直接决定着该表计量的准确度。
首先，智能电表内部集成的计量芯片，对用户的电流、电压进行实时采集，然后经过微处理器对采集的数据进行计算分析得出电量（用户用来多少度电）。接着，通过智能电表内部集成的无线采集器（它上面插有一个手机卡，类似于我们手机的功能），将电量数据通过无线方式发给电力远程控制管理系统。最后，电力远程管理系统就会对这些采集器发来的信息，进行分析处理，然后形成报表输出，这样用户的用电情况就一目了然了。
电力远程管理系统，可以根据用户不同的要求进行个性化设计功能，主要实现对智能电表的远程控制、远程抄表、远程充值、报表打印等操作，并对整个系统的运行状态进行监视、管理、储存、记录等。
随着智能电表的广泛应用，给电力工作提供很大的便利。之前走街串巷的抄表员，不需要再东跑西奔了，在办公室里，对着电脑就可以完成工作。特别是广大的农村地区，抄表是一个非常艰苦的工作，有的地方居民居住分散，抄表员为了抄一个表，往往要走几十公里的山路。
关于智能电表，网上有一些人反应换了智能电表之后用电量增加了，怀疑智能电表“乱收费”。其实这种情况是不存在的，但是，智能电表一个最明显的不同就是精度提高多个数量级，因此，你电视机、手机充电器、插排上亮着的LED等的用电量，都有可能都会检测到。
大家都知道我们国家对电表计量有严格的标准：智能电表制造商生产完成后，首先会对智能电表各个参数进行检测，合格以后才能出厂，并交付给国家电网相关检测中心，国家电网检测中心会对制造商交付的智能电表再进行一次检测，检测合格以后，最终才分发到我们用户手上。
如您是广东电网公司的用电客户，广东电网公司已于2018年实现了智能电表全覆盖，全面开启表码自动采集、电费自动发行的升级智能电网服务;目前已取消人工抄表，实施自动抄表，因此不需要再派工作人员上门抄表。
工作人员会使用低压集中抄表系统进行抄表，由主站通过远程通信信道（无线、有线等信道）集中抄读低压用户电能表的电能量数据及相关用电信息，更快捷，更方便、更准确。
希望我们的回答能对您有所帮助。
根据产业信息网发布的数据，预计在2025年物联网连接数达到251亿台，复合增长率达到153%。而物联网终端设备的增长，也刺激了相应的市场需求。据IDC数据显示，2020年至2022年，全球WiFi和蓝牙芯片的出货量分别为91亿颗、98亿颗，以及102亿颗，2017年至2022年间的复合增长率约为63%。
随着5G、物联网的发展，通信芯片也将迎来新的局面，无论是市场需求的提升，还是政策红利等的释放，都会让这一领域受到更大的关注。对于国产通信芯片企业而言，而是难得的“转折点”。事实上，近年来，国产通信芯片企业正紧跟通信技术的发展步伐，紧抓市场空白不断打磨自身技术及产品，逐渐有了可以和国际巨头争夺市场的机会。
由国内领先的半导体电子信息媒体芯师爷举办的“2022年硬核中国芯”评选，汇聚了百余家中国半导体芯片产业的知名企业、潜力企业。本文精选了今年参评的近20款通讯类芯片产品，以期为市场提供优质产品选型攻略。
以下产品排名不分先后
智联安
智联安成立于2013年，是一家专业从事蜂窝物联网通信芯片研发的IC设计企业。自创立以来，智联安始终坚持核心技术自主创新，公司现阶段主要产品为5G NB-IoT、4G LTE及5G NR蜂窝通信芯片。
5G高精定位芯片
MK8510
MK8510为首款5G高精度低功耗定位芯片，采用28nm先进工艺，符合国内三大运营商在5G NR FR1频段的要求，单芯片集成MCU、基带处理器、模拟单元、射频及电源管理模块，真正实现5G NR下一代蜂窝物联网单芯片定位解决方案。
芯翼信息科技
芯翼信息科技成立于2017年，目前，公司已构建了属于自己的中低速率物联网芯片版图，并在智慧城市、智慧物流、智慧农业、可穿戴设备等领域广泛落地。其自主研发的超高集成度5G NB-IoT系统单芯片SoC XY1100已率先推出并实现规模商用，渗透到水表、燃气表、定位追踪、智慧城市等消费终端领域。
5G NB-SoC
XY1200
芯翼信息科技XY1200作为新一代NB-IoT高集成度单芯片，具有超高集成度、超低功耗、支持免32K晶振设计、免校准设计、丰富的安全引擎等优势，将于2022年下半年推出，面向智能表计、智能烟感、定位追踪等应用领域。其CPU主频可调范围更大，AP接近专业级MCU功耗水平；Memory配置更多，方便客户使用，兼顾成本和灵活性。
5G AIoT SoC
XY2100S
芯翼信息科技自主研发的XY2100S，是业界首次把通讯、低功耗MCU（计算）、传感器模拟前端（感知）等多种功能集成在单芯片（SoC）。作为全球首颗公共事业(表计+烟感)行业专用NB-IoT SoC，XY2100S集成低功耗MCU，解决了MCU模式下的功耗瓶颈，主要面向智能表计、烟感等应用领域。
桃芯科技
桃芯科技成立于2017年，是一家物联网终端芯片提供商，公司专注于BLE 50及以上通信协议技术，始终坚持自主研发关键核心技术，以品质为基石，在国内率先推出拥有自主知识产权的BLE 50/51/53芯片，打破了由国际知名蓝牙厂商垄断中高端市场的局面。
ING916X系列
ING916X系列芯片拥有自主知识产权完整协议栈技术、混合信号SOC及低功耗技术、蓝牙+定位技术，可广泛应用于AoA/AoD定位、超低功耗传感器应用、汽车、Mesh自组网、HID、智能电网、智能表计、工业智能、智慧农业等领域。
方寸微
方寸微成立于2017年，公司致力于国产高端密码处理器、高性能网络安全芯片、高速接口控制芯片的研发、设计和销售。作为网络安全SoC处理器的核心供应商，方寸微产品已大量商用于各类信息安全终端，在集成电路架构设计、安全密码算法、核心技术自主可控、大规模量产及品质管控等综合能力上具有国内领先的优势。
国产高速USB30控制器芯片T630
T630芯片集成国产32位高性能RISC CPU，支持USB30、MUXIO、I2C等多种接口，可快速在嵌入式主板上与FPGA/CPU进行对接通讯，作为USB30外扩芯片与PC或服务器实现数据传输。可广泛应用于视频采集卡、视频会议摄像头、监控摄像头、数字摄录机、工业照相机、测量和测试设备、医疗成像设备、打印机、扫描仪、指纹采集终端等众多电子产品。
翱捷科技
翱捷科技是一家提供无线通信、超大规模芯片的平台型芯片企业。公司专注于无线通信芯片的研发和技术创新，同时拥有全制式蜂窝基带芯片及多协议非蜂窝物联网芯片设计与供货能力，且具备提供超大规模高速SoC芯片定制及半导体IP授权服务能力。目前，已成为国内少数同时在“5G+AI”领域完成技术和产品突破的企业。公司各类芯片产品可应用于以手机、智能可穿戴设备为代表的消费电子市场及以智慧安防、智能家居、自动驾驶为代表的智能物联网市场。
ASR595X
ASR595X是一款低功耗、高性能、高度集成的Wi-Fi 6+Bluetooth LE 51 combo SoC芯片。其支持目前最新的Wi-Fi 6协议，也支持WPA3、OFDMA、TWT、MU-MIMO、LDPC等关键功能，同时配合内部集成的BLE 51协议提供更便捷和快速的BLE配网方式。既可作为主控芯片使用，也可作为WLAN连接的功能芯片搭配外部主控。搭载芯来科技RISC-V处理器内核，支持鸿蒙OS、阿里OS、FreeRTOS等多操作系统。可广泛适用于如智能照明、安全、遥控、电器等各类应用，家庭自动化、可穿戴式电子产品、网状网络、工业无线控制、传感器网络等产品。
ASR1803
ASR1803是翱捷科技新一代LTE Cat4芯片，采用了22nm先进成熟工艺；集成了ARM Cortex A7处理器；支持4层1阶PCB；支持RTOS和Linux操作系统；所占内存小，可为客户不同产品的开发提供灵活选择。为使客户产品能有更快的boot速度，该芯片支持全新的动态电压调节技术及QSPI NOR/NAND Flash，能有效降低工作电压、降低功耗。该芯片可广泛应用于民用及工业与行业应用当中。
ASR1606
ASR1606作为翱捷科技新一代LTE Cat1 bis芯片，采用了更高集成度的单芯片SoC方案、先进成熟的22nm制程工艺并且集成了主频达到624MHz的ARM Cortex-R5处理器以及Modem通信单元、Codec音频单元、PSRAM+Flash存储单元和PMIC，使得芯片封装尺寸更小、性能更强大。可广泛应用于各类标准数据模块，并且在Tracker、共享设备、电网、车联网及各种形式智能硬件等领域拥有出色表现。
北极芯
北极芯成立于2019年，是一家以RISC-V指令集架构为基础，自主研发异构网络融合通信标准IARV-IPRF架构，专注于IA-AIIPD通信芯片、IA-3DIPD存储芯片、智能应用处理器SoC的设计公司。北极芯以“自由、开放、创新”为理念，通过资源整合、技术与业务模式创新，构建完整的“信息技术应用创新生态”产业链，以提升中国基础软硬件核心竞争力。
AIoT通信芯片/IA-RF
北极芯AIIPD芯片/IA-IPRF是一款兼容多协议、宽频宽带半双工/全双工射频无线收发器芯片，集成两个独立的可编程频率合成器。该芯片的频率、带宽及增益可编程能力使其成为多种收发器应用的理想选择。该收发器既集成RF前端与灵活的混合信号基带部分为一体，也集成可编程时钟产生模块，使ADC&DAC采样可编程。
芯象半导体
芯象半导体成立于2014年，公司专注于高集成度数模混合SoC通信芯片设计，目前已形成较为完善的通信类、主控类以及计算处理类芯片产品线。主要应用领域为用电信息采集、低压智能配电物联网、数字光伏管理，智能用电管理等。
SIG800E
SIG800E是一款HPLC+HRF双模方案级SoC芯片，算力、连接一体化架构，适配未来数字能源领域对边缘算力需求的强劲增长。该芯片可双模通道独立工作，融合自组网，独立完成主控、拓扑识别、模拟量采集、HPLC+HRF双模通信功能。在配网自动化、分布式光伏发电、智能家居等领域，可帮助客户打造算力领先，成本极致的一站式解决方案。
移芯通信
移芯通信成立于2017年，公司专注于蜂窝移动通信芯片及其软件的研发和销售，所有核心技术和IP全部自研，包含算法&架构、射频、基带、SoC、协议栈软件、平台&应用软件和硬件方案，致力于设计世界领先的蜂窝物联网芯片。自成立以来，移芯通信已向市场推出两款NB-IoT芯片、一款Cat1bis芯片，均已量产。目前，移芯通信已完成累计超15亿元人民币融资。
NB-IoT芯片
EC616S
EC616S为业内首颗外围仅需18颗器件的超高集成NB-IoT芯片，其采用QFN52封装，芯片尺寸仅66mm，支持NB最小模组尺寸1010mm设计。EC616S主要应用于LPWA低功耗广域网通信及物联网领域，适用于低功耗，广覆盖，低速率，大容量的广域网连接应用，面向智能表计、智能烟感、定位追踪、共享经济、工业互联等物联网领域。
Cat1bis芯片
EC618
EC618为全球首款基带、射频、电源实现一体化设计的高集成度Cat1bis芯片，内部集成电源管理芯片，外围器件数量减少30%以上，尺寸仅有61mm61mm，以更低成本支持客户多样化功能需求。同时，其极低的待机功耗可以极大延长终端产品待机时间，满足用户超长待机需求，更好地适配于Tracker、可穿戴、共享、对讲等应用场景。
千米电子
千米电子成立于2019年，针对物联网行业存在的关键问题，历时五年多成功研发出LaKi超低功耗实时广域网技术，包括MAC层的LaKiplus和PHY层的射频SoC，这也是目前全球唯一能够同时实现广覆盖、低功耗和低时延的无线通讯技术。其带宽高达1MHz，大幅提升了物联网的投资回报，适合物联网低成本大规模海量终端接入，具备成为物联网基础设施核心技术的潜力。
LK2400A
LK2400系列是根据物联网通讯和数据特点定制的射频SoC芯片，集成了32位CPU、射频、基带、时钟、功率放大、AES128加密等，在1秒响应的长距离通讯时年功耗只有30mAh左右，比其他无线技术低两到三个数量级，可广泛应用于速率1Mbps以内的大多数物联网应用。
磐启微
磐启微成立于2010年，是一家智慧物联网、工业互联网芯片设计企业，目前公司拥有低功耗远距离ChirpIoT系列、多协议系列、BLE-lite系列三大产品，广泛应用于资产管理、室内定位、工业互联、智能家居、智慧城市等领域。磐启微以“物联互联”为基本，着眼于国家三大基础设施建设，矢志成为国际一流的芯片设计企业。
PAN3029
PAN3029是一款采用ChirpIoTTM调制解调技术的低功耗远距离无线收发芯片，支持半双工无线通信，通过自由网关可兼容LinkWANTM协议。该芯片具有高抗干扰性、高灵敏度、低功耗和超远传输距离等特性。最高具有-142dBm的灵敏度，22dBm的最大输出功率，产生业界领先的链路预算，使其成为远距离传输和对可靠性要求极高的应用的最佳选择。
博流智能科技
博流智能科技成立于2016年，是一家专注于研发世界领先的超低功耗、智能物联网和边缘计算等领域的系统芯片，并提供智能云平台整体解决方案的企业。同时，公司自主开发了完整的超低功耗MCU与高精度模拟sensor hub技术平台，多模无线联接技术、音视频处理与人工智能算法/神经网络处理器（NPU）技术，能自主完整实现单芯片多技术集成的SOC芯片研发。
BL606P
BL606P是一款支持Wi-Fi/BT/Zigbee三模通讯协议、同时集成多路麦克风阵列语音Codec和双核处理器的SoC单芯片，是智能语音领域具有高性价比的解决方案，可用于智能音箱、智能中控面板等领域。
BL616
BL616是国产首款基于WiFi6通讯协议的Wi-Fi/BT/Zigbee三合一SoC芯片，该芯片同时支持语音codec、视频DVP sensor、以及DBI/RGB屏显，适用于智能家居、低功耗门铃、AIOT中控面板等领域。
炬芯科技
炬芯科技股份有限公司成立于2014年，于2021年科创板上市。总部位于珠海，在深圳、合肥、上海、香港等地均设有分部。炬芯科技是中国领先的低功耗系统级芯片设计厂商，专注于中高端智能音频SoC的研发、设计及销售，为无线音频、智能穿戴及智能交互等智慧物联网领域提供专业集成芯片。公司主要产品为蓝牙音频SoC芯片系列、便携式音视频SoC芯片系列、智能语音交互SoC芯片系列等，广泛应用于智能手表、蓝牙音箱、蓝牙耳机、蓝牙语音遥控器、蓝牙收发一体器、智能教育、智能办公等领域。
ATS2831P
炬芯科技ATS2831P系列采用CPU+DSP双核异构架构，支持最新的蓝牙53标准，支持LE audio，集成了蓝牙射频（RF）和基带、电源管理单元（PMU）、音频编解码器及微控制单元（MCU）等模块，集蓝牙发射和蓝牙接收功能于一体，规格完整，性能领先。在提供超低延时的高品质音频信号传输的同时，通过内置的高性能DSP实现后端音效处理和AI降噪算法进一步提升整体音质表现。
力合微电子
力合微电子成立于2002年，是行业领先的物联网通信芯片企业，公司专注于电力线载波通信技术和芯片开发。在物联网底层通信、算法及芯片设计拥有完整核心技术。针对物联网应用，力合微电子推出基于电力线的统一通信接口 PLBUS PLC专用芯片方案，实现“有电线，即可通信”。公司核心技术与芯片产品已广泛应用于智能家居全屋智控、智能照明、智慧城市路灯照明、工业物联控制等领域。
PLBUS PLC
电力线通信系列芯片
PLBUS PLC全屋智能电力线通信芯片是为物联网（智能家居）智能终端提供完全自主研发、高集成度、高性能、高性价比基于电力线通信的SoC芯片，实现“通过电线，即可通信”。其符合国家标准3198331以及国际PLC标准IEEE19011，内置高性能MCU，集成了完整的物理层通信协议。开创了国内OFDM窄带PLC时代，也成为电力线通信国家标准的基础。
华冠半导体
华冠半导体成立于2011年，是一家专业从事半导体器件研发，封装、测试和销售为一体的国家高新企业。公司拥有国际先进的半导体集成电路封装测试生产线，具备实现年产值3亿人民币，年出货量20亿块集成电路生产能力。目前产品有电源管理、运算放大器、逻辑器件、MOSFT以及特殊电路等，主要应用于汽车电子、医疗电子、物联网、网络通讯等领域。
HGX3075
HGX3075是一款具有热插拔、失效保护、±16KV ESD保护的33V RS485收发器，可广泛应用于RS-422/485通讯方案、数字电表、水表、工业控制、工业电脑、外设、安防监控、路由器等项目。
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