如何在MCUXpresso IDE中測量能耗？

在MCU運行過程中，實時測量板卡電流、電壓對系統功耗穩定有很積極的意義，尤其是對電壓電流波動敏感的場景，收集和分析高頻樣本顯得格外重要。

MCUXpresso IDE集成了電能測量功能，可以實時測量開發板的電流與電壓，計算實時功耗，本文基于MCUXpresso IDE v11..4.0主要講解電能測量功能的使用。

1. 電能測量原理

目前MCUXpresso IDE電能測量功能支持以下開發板：

LPCXpresso546x8/540xx/54S0xx

LPCXpresso54102

LPCXpresso51U68/54114

QN9090-DK006/ JN5189-DK006/ IOTZKB-DK006

QN9080DK

電能測量實際上是利用開發板上的LPC-Link2/MCU-Link調試器，采集A/D轉化芯片的轉化值，并進行軟件計算得出電能測量結果。

以LPCXpresso54628開發板為例，如下為電能測量部分電路圖：

MAX9634TEUK+T為精密電流放大器，ADC122S021為12位A/D轉換器，雙通道采樣，速率可達200ksps。ADC122S021采集LPC54xx_CURR與SHLD_CURR電壓，IDE提前設定好Target resistor（圖中Total Rvsense）與Shield resistor（SHLD_CURR對應的阻值），LPC-Link2調試器采集AD轉化值就可以計算出電壓、電流與功耗信息。

2. 電能測量測試

以LPCXpresso54628開發板為例，打開菜單欄Analysis-> Energy Measurement，在屏幕右下角會出現EnergyMeasurement界面，其分為Plot繪圖與Config配置界面。

測量時可以在Debug狀態下使用，也可以在非Debug狀態下使用。

測試LED小燈閃爍案例，觀察電壓、電流與能耗的變化。

注意LPC-Link2調試器版本應該為CMSIS-DAP probe version5.147及以上版本。

2.1 非Debug狀態下的使用

點擊EnergyMeasurement界面的按鈕，在Config界面選擇被測量，可以選擇目標電壓、目標電流、屏蔽電流，采樣率可以選擇50ksps、62.5ksps、100ksps，選擇被測開發板型號，選擇目標電阻與屏蔽電阻阻值，目標電阻阻值根據圖一的跳帽說明進行選擇，屏蔽電阻阻值是開發板固定阻值，如下：

被測量選擇目標電壓，點擊運行EnergyMeasurement 界面按鈕，可以在Plot界面看到電壓的細微波動，同時可以通過Horizontal Measurement劃定區域查看電壓均值，如下：

被測量選擇目標電流，在測量目標電流前先在Config界面點擊Read from target，可以求出0.5s內目標電壓均值，用于后續的功耗計算。點擊運行按鈕，可以在Plot界面看到目標電流隨著小燈閃爍進行細微波動，同時通過Horizontal Measurement劃定區域查看電流均值、功耗與能耗，如下：

2.2 Debug狀態下的使用

在Debug狀態下使用時，可以使用MCUXpresso IDE也可以使用keil，進入調試狀態，點擊Energy Measurement界面的按鈕，可以在Debug狀態下進行功耗讀取，測量過程同非Debug狀態相同，如下：

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

來源： 恩智浦MCU加油站

審核編輯：湯梓紅