如何在MCUXpresso IDE中测量能耗?

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:
lpcxpresso546x8/540xx/54s0xx
lpcxpresso54102
lpcxpresso51u68/54114
qn9090-dk006/ jn5189-dk006/ iotzkb-dk006
qn9080dk
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
来源: 恩智浦mcu加油站


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