在MCU運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)時(shí)測(cè)量板卡電流、電壓對(duì)系統(tǒng)功耗穩(wěn)定有很積極的意義，尤其是對(duì)電壓電流波動(dòng)敏感的場(chǎng)景，收集和分析高頻樣本顯得格外重要。

MCUXpresso IDE集成了電能測(cè)量功能，可以實(shí)時(shí)測(cè)量開(kāi)發(fā)板的電流與電壓，計(jì)算實(shí)時(shí)功耗，本文基于MCUXpresso IDE v11..4.0主要講解電能測(cè)量功能的使用。

1. 電能測(cè)量原理

目前MCUXpresso IDE電能測(cè)量功能支持以下開(kāi)發(fā)板：

LPCXpresso546x8/540xx/54S0xx

LPCXpresso54102

LPCXpresso51U68/54114

QN9090-DK006/ JN5189-DK006/ IOTZKB-DK006

QN9080DK

電能測(cè)量實(shí)際上是利用開(kāi)發(fā)板上的LPC-Link2/MCU-Link調(diào)試器，采集A/D轉(zhuǎn)化芯片的轉(zhuǎn)化值，并進(jìn)行軟件計(jì)算得出電能測(cè)量結(jié)果。

以L(fǎng)PCXpresso54628開(kāi)發(fā)板為例，如下為電能測(cè)量部分電路圖：

MAX9634TEUK+T為精密電流放大器，ADC122S021為12位A/D轉(zhuǎn)換器，雙通道采樣，速率可達(dá)200ksps。ADC122S021采集LPC54xx_CURR與SHLD_CURR電壓，IDE提前設(shè)定好Target resistor（圖中Total Rvsense）與Shield resistor（SHLD_CURR對(duì)應(yīng)的阻值），LPC-Link2調(diào)試器采集AD轉(zhuǎn)化值就可以計(jì)算出電壓、電流與功耗信息。

2. 電能測(cè)量測(cè)試

以L(fǎng)PCXpresso54628開(kāi)發(fā)板為例，打開(kāi)菜單欄Analysis-> Energy Measurement，在屏幕右下角會(huì)出現(xiàn)EnergyMeasurement界面，其分為Plot繪圖與Config配置界面。

測(cè)量時(shí)可以在Debug狀態(tài)下使用，也可以在非Debug狀態(tài)下使用。

測(cè)試LED小燈閃爍案例，觀察電壓、電流與能耗的變化。

注意LPC-Link2調(diào)試器版本應(yīng)該為CMSIS-DAP probe version5.147及以上版本。

2.1 非Debug狀態(tài)下的使用

點(diǎn)擊EnergyMeasurement界面的按鈕，在Config界面選擇被測(cè)量，可以選擇目標(biāo)電壓、目標(biāo)電流、屏蔽電流，采樣率可以選擇50ksps、62.5ksps、100ksps，選擇被測(cè)開(kāi)發(fā)板型號(hào)，選擇目標(biāo)電阻與屏蔽電阻阻值，目標(biāo)電阻阻值根據(jù)圖一的跳帽說(shuō)明進(jìn)行選擇，屏蔽電阻阻值是開(kāi)發(fā)板固定阻值，如下：

被測(cè)量選擇目標(biāo)電壓，點(diǎn)擊運(yùn)行EnergyMeasurement 界面按鈕，可以在Plot界面看到電壓的細(xì)微波動(dòng)，同時(shí)可以通過(guò)Horizontal Measurement劃定區(qū)域查看電壓均值，如下：

被測(cè)量選擇目標(biāo)電流，在測(cè)量目標(biāo)電流前先在Config界面點(diǎn)擊Read from target，可以求出0.5s內(nèi)目標(biāo)電壓均值，用于后續(xù)的功耗計(jì)算。點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，可以在Plot界面看到目標(biāo)電流隨著小燈閃爍進(jìn)行細(xì)微波動(dòng)，同時(shí)通過(guò)Horizontal Measurement劃定區(qū)域查看電流均值、功耗與能耗，如下：

2.2 Debug狀態(tài)下的使用

在Debug狀態(tài)下使用時(shí)，可以使用MCUXpresso IDE也可以使用keil，進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)，點(diǎn)擊Energy Measurement界面的按鈕，可以在Debug狀態(tài)下進(jìn)行功耗讀取，測(cè)量過(guò)程同非Debug狀態(tài)相同，如下：

可以參考MCUXpresso目錄下的文件：MCUXpresso_IDE_Energy_Measurement.pdf

來(lái)源： 恩智浦MCU加油站

審核編輯：湯梓紅