如何在MCUXpresso IDE中测量能耗？

周五, 25 三月 2022 - 09:23

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在MCU运行过程中，实时测量板卡电流、电压对系统功耗稳定有很积极的意义，尤其是对电压电流波动敏感的场景，收集和分析高频样本显得格外重要。

MCUXpresso IDE集成了电能测量功能，可以实时测量开发板的电流与电压，计算实时功耗，本文基于MCUXpresso IDE v11..4.0主要讲解电能测量功能的使用。

1. 电能测量原理

目前MCUXpresso IDE电能测量功能支持以下开发板：

<ul>
<li>
LPCXpresso546x8/540xx/54S0xx
</li>
<li>
LPCXpresso54102
</li>
<li>
LPCXpresso51U68/54114
</li>
<li>
QN9090-DK006/ JN5189-DK006/ IOTZKB-DK006
</li>
<li>
QN9080DK
</li>
</ul>

电能测量实际上是利用开发板上的LPC-Link2/MCU-Link调试器，采集A/D转化芯片的转化值，并进行软件计算得出电能测量结果。

以LPCXpresso54628开发板为例，如下为电能测量部分电路图：

MAX9634TEUK+T为精密电流放大器，ADC122S021为12位A/D转换器，双通道采样，速率可达200ksps。ADC122S021采集LPC54xx_CURR与SHLD_CURR电压，IDE提前设定好Target resistor（图中Total Rvsense）与Shield resistor（SHLD_CURR对应的阻值），LPC-Link2调试器采集AD转化值就可以计算出电压、电流与功耗信息。

2. 电能测量测试

以LPCXpresso54628开发板为例，打开菜单栏Analysis-> Energy Measurement，在屏幕右下角会出现EnergyMeasurement界面，其分为Plot绘图与Config配置界面。

测量时可以在Debug状态下使用，也可以在非Debug状态下使用。

测试LED小灯闪烁案例，观察电压、电流与能耗的变化。

注意LPC-Link2调试器版本应该为CMSIS-DAP probe version5.147及以上版本。

2.1 非Debug状态下的使用

点击EnergyMeasurement界面的按钮，在Config界面选择被测量，可以选择目标电压、目标电流、屏蔽电流，采样率可以选择50ksps、62.5ksps、100ksps，选择被测开发板型号，选择目标电阻与屏蔽电阻阻值，目标电阻阻值根据图一的跳帽说明进行选择，屏蔽电阻阻值是开发板固定阻值，如下：

被测量选择目标电压，点击运行EnergyMeasurement 界面按钮，可以在Plot界面看到电压的细微波动，同时可以通过Horizontal Measurement划定区域查看电压均值，如下：

被测量选择目标电流，在测量目标电流前先在Config界面点击Read from target，可以求出0.5s内目标电压均值，用于后续的功耗计算。点击运行按钮，可以在Plot界面看到目标电流随着小灯闪烁进行细微波动，同时通过Horizontal Measurement划定区域查看电流均值、功耗与能耗，如下：

2.2 Debug状态下的使用

在Debug状态下使用时，可以使用MCUXpresso IDE也可以使用keil，进入调试状态，点击Energy Measurement界面的按钮，可以在Debug状态下进行功耗读取，测量过程同非Debug状态相同，如下：

可以参考MCUXpresso目录下的文件：MCUXpresso_IDE_Energy_Measurement.pdf

以下是讲解视频：

来源：<a href="https://mp.weixin.qq.com/s/BCxVHFF4h7EqPV0gwfRHTA"> 恩智浦MCU加油站</a>
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