STM32 Power Shield （X-NUCLEO-LPM01A）是 ST 最準(zhǔn)確的用于 IoT（物聯(lián)網(wǎng)）設(shè)備的超低功耗監(jiān)控板。它具有從 100 nA 到 50 mA 的動(dòng)態(tài)測量范圍，對于此類工具而言，它具有非常高的采樣率，因?yàn)樗梢赃_(dá)到每秒 320 萬個(gè)樣本。并且因?yàn)橹?Power Shield 就是立即接受它，嵌入式微處理器基準(zhǔn)聯(lián)盟 （EEMBC）選擇 X-NUCLEO-LPM01A 作為其ULPMark 基準(zhǔn)測試的最新參考平臺(tái)。

這是一項(xiàng)重大成就，因?yàn)楣芾沓凸脑O(shè)備的消耗是最艱巨的挑戰(zhàn)之一，團(tuán)隊(duì)可以無縫優(yōu)化性能、選擇合適的電池或選擇相關(guān)的微控制器 （MCU），并準(zhǔn)確可靠地查看他們設(shè)備的功耗。這個(gè)問題非常重要，以至于有人撰寫了關(guān)于建?！拔锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用在預(yù)部署和預(yù)生產(chǎn)階段的能源消耗” ［1］的重要性的論文，并且公司經(jīng)常投資昂貴的設(shè)備來完成工作。如今，ULPMark 已證明自己是準(zhǔn)確評(píng)估微控制器 （MCU） 效率的出色基準(zhǔn)，而 STM32 Power Shield 在不犧牲功能的情況下為高端解決方案提供了一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的替代方案。

STM32 Power Shield 有何特別之處？

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備涵蓋了截然不同的應(yīng)用。例如，一些設(shè)計(jì)需要始終消耗很少的功率來提供持續(xù)運(yùn)行的功能，而另一些設(shè)計(jì)則需要突然的性能爆發(fā)才能盡快恢復(fù)到睡眠模式。對于試圖準(zhǔn)確了解產(chǎn)品功耗但必須確保他們使用的測試套件與其用例相關(guān)的工程師來說，這是一個(gè)問題。因此，STM32 Power Shield 憑借其STM32L496VGT6 MCU將迅速贏得工程師的青睞，該 MCU具有運(yùn)行頻率為 80 MHz 的 Cortex-M4 架構(gòu)和三個(gè)快速的 12 位 ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）。

此外，除了令人印象深刻的動(dòng)態(tài)測量范圍外，該板的功耗測量范圍在 180 nW 和 165 mW 之間。它還具有從 1 nA 到 200 nA 的靜態(tài)電流測量范圍和一個(gè)可在 1.8 V 和 3.3 V 之間振蕩的可編程電壓源。這基本上意味著該板能夠在各種測試環(huán)境中捕獲非常詳細(xì)的結(jié)果以確保用戶能夠做出更明智的決定。

單機(jī)模式：STM32 Power Shield 初識(shí)

STM32 Power Shield 還具有提供引人注目的獨(dú)立模式的能力，該模式利用集成屏幕。因此，工程師甚至不需要外部工具即可開始獲取測量值。他們可以使用 X-NUCLEO-LPM01A 的微型 USB 端口為 X-NUCLEO-LPM01A 供電，并使用電線將其連接到目標(biāo)設(shè)備，無論其制造商如何。Power Shield 供電并自動(dòng)運(yùn)行 ULPMark 基準(zhǔn)測試以獲得分?jǐn)?shù)和平均電流。 因此，工程師可以一目了然地查看現(xiàn)場結(jié)果是否符合預(yù)期規(guī)格。此外，使用 STM32 Nucleo 板的團(tuán)隊(duì)可以直接將 Power Shield 插入板上的 Arduino 連接器，而不必弄清楚哪條線連接到哪個(gè)引腳，從而大大提高了 ST 生態(tài)系統(tǒng)的易用性和整體吸引力。

獨(dú)立模式提供了目標(biāo)器件的第一印象，如果一個(gè)新的電路板，它也是了解 STM32 Power Shield 本身的令人興奮的方式。例如，屏幕顯示功耗和集成溫度計(jì)的測量值，以跟蹤與報(bào)告的性能相關(guān)的環(huán)境條件。獨(dú)立模式甚至確保用戶可以通過在預(yù)定義值（1.8 V、2.4 V、3 V、3.3 V）之間交替來更改發(fā)送到目標(biāo)平臺(tái)的電壓，從而初步了解在不同的情況。

Power Shield 的所有功能觸手可及

一旦工程師熟悉了獨(dú)立模式，他們肯定會(huì)希望通過將 STM32 Power Shield 連接到 PC 并啟動(dòng)STM32CubeMonitor-Power （STM32CUBEMON-PWR）圖形工具來進(jìn)入他們與 STM32 Power Shield 的關(guān)系的下一步，該圖形工具旨在設(shè)置測量參數(shù)并可視化捕獲的數(shù)據(jù)。該程序還安裝了一個(gè)命令行模塊，因此開發(fā)人員可以使用他們最喜歡的腳本語言來利用他們自己的應(yīng)用程序中的信息。

正是在這一點(diǎn)上，用戶將很快意識(shí)到，這款可在 Linux、macOS 和 Windows 上使用的軟件的強(qiáng)大之處在于它能夠捕獲和投射大量數(shù)據(jù)點(diǎn)，即使在低功耗 PC 上也是如此。ST 實(shí)施了特別先進(jìn)的算法來優(yōu)化采集和解析操作，從而完美地處理 STM32 Power Shield 每秒捕獲的數(shù)百萬個(gè)測量值，而無需昂貴的計(jì)算機(jī)或設(shè)備。

審核編輯：郭婷