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[原创] MCUXpresso IDE电能测量Energy Measurement (附视频讲解)

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发表于 2021-8-31 11:49:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 小恩GG 于 2021-8-31 15:06 编辑

MCUXpresso IDE电能测量(Energy Measurement)
       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:
1.PNG
图一

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Targetresistor(图中Total Rvsense)与Shieldresistor(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"工具"(Identify probe for out-of-debug analysis)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:
2.png
图二
被测量选择目标电压,点击运行EnergyMeasurement 界面绿色的“运行”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:
3.jpg
图三
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。被测量选择目标电压,点击运行EnergyMeasurement 界面绿色的“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:
4.jpg
图四

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“查看”(Link view to currently selected debug context)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:
5.png
图五


参考: MCUXpresso_IDE_Energy_Measurement.pdf  


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