STM32 Power Shield （X-NUCLEO-LPM01A）是 ST 最準確的用于 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，因為它可以達到每秒 320 萬個樣本。并且因為知道 Power Shield 就是立即接受它，嵌入式微處理器基準聯(lián)盟 （EEMBC）選擇 X-NUCLEO-LPM01A 作為其ULPMark 基準測試的最新參考平臺。

這是一項重大成就，因為管理超低功耗設(shè)備的消耗是最艱巨的挑戰(zhàn)之一，團隊可以無縫優(yōu)化性能、選擇合適的電池或選擇相關(guān)的微控制器 （MCU），并準確可靠地查看他們設(shè)備的功耗。這個問題非常重要，以至于有人撰寫了關(guān)于建模“物聯(lián)網(wǎng)應用在預部署和預生產(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 已證明自己是準確評估微控制器 （MCU） 效率的出色基準，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)濟實惠的替代方案。

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用。例如，一些設(shè)計需要始終消耗很少的功率來提供持續(xù)運行的功能，而另一些設(shè)計則需要突然的性能爆發(fā)才能盡快恢復到睡眠模式。對于試圖準確了解產(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具有運行頻率為 80 MHz 的 Cortex-M4 架構(gòu)和三個快速的 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)境中捕獲非常詳細的結(jié)果以確保用戶能夠做出更明智的決定。

單機模式：STM32 Power Shield 初識

STM32 Power Shield 還具有提供引人注目的獨立模式的能力，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設(shè)備，無論其制造商如何。Power Shield 供電并自動運行 ULPMark 基準測試以獲得分數(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)果是否符合預期規(guī)格。此外，使用 STM32 Nucleo 板的團隊可以直接將 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。

獨立模式提供了目標器件的第一印象，如果一個新的電路板，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的測量值，以跟蹤與報告的性能相關(guān)的環(huán)境條件。獨立模式甚至確保用戶可以通過在預定義值（1.8 V、2.4 V、3 V、3.3 V）之間交替來更改發(fā)送到目標平臺的電壓，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立模式，他們肯定會希望通過將 STM32 Power Shield 連接到 PC 并啟動STM32CubeMonitor-Power （STM32CUBEMON-PWR）圖形工具來進入他們與 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用程序中的信息。

正是在這一點上，用戶將很快意識到，這款可在 Linux、macOS 和 Windows 上使用的軟件的強大之處在于它能夠捕獲和投射大量數(shù)據(jù)點，即使在低功耗 PC 上也是如此。ST 實施了特別先進的算法來優(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)百萬個測量值，而無需昂貴的計算機或設(shè)備。

審核編輯：郭婷