TI MSPM0L1306 LaunchPad体验09：板载示波器？使用EnergyTrace观察动态功耗变化

x1816 2023-11-11 20:16 楼主

EnergyTrace介绍

EnergyTrace是TI用于分析功耗的工具，硬件部分已经集成在LaunchPad上搭载的XDS110调试器里，软件部分集成在CCS集成开发环境里。所以为了观察开发板的动态功耗情况，要求不高的话，就不需要外接万用表或者示波器了。

得由于MSP430等低功耗微控制器的多年发展，EnergyTrace技术也已经很成熟了，官方说明的测量范围和精度如下：

这个精度用于大部分开发应用已经足够了。

另外EnergyTrace还有个高动态范围（High Dynamic Range）版本EnergyTrace HDR，相当于有2档量程：

采样率方面，EnergyTrace和EnergyTrace HDR分别有2kSPS和256kSPS，对于一般用途的功耗跟踪完全够用。

EnergyTrace体验

LaunchPad上默认搭载了EnergyTrace的相关硬件，但新款CCS Theia 1.1.0还不支持这个功能（软件里和文档全文搜索都没有找到），需要安装传统版的CCS。

这里用一个pwm呼吸灯程序来测试EnergyTrace，由于LED亮度变化会产生显著的功耗变化，预期会看到和LED呼吸频率相同的功耗变化曲线。

效果视频：

呼吸灯效果演示out

（代码见文末）

EnergyTrace可以在CCS的Tools菜单或工具栏上找到：

主界面如下图：

需要关注的是界面右上角的一排功能按钮。

第1个红色按钮是总开关；

第2个绿色的三角是启动开关；

第3个是采集时长；

采集时长支持开始和结束的高级触发，是捕获特殊情况的利器：

采集视频：

EnergyTrace录屏out

采集结果：

除了功耗、电压、电流的统计值，还贴心的给出了电池供电时，电池的寿命。

电池的类型可在Window-Preferences里设定：

瞬时功耗曲线：

能量消耗曲线：

数据可以导出为CSV文件，便于进一步处理

小结

EnergyTrace配合LaunchPad上板载的XDS110，可以实现动态功耗的测量和统计，为电池供电的应用开发提供了完整的功耗观测方法和软件。期待这套软件系统能尽早移植到CCS Theia里。

完整代码

SysConfig参考代码

/**
 * These arguments were used when this file was generated. They will be automatically applied on subsequent loads
 * via the GUI or CLI. Run CLI with '--help' for additional information on how to override these arguments.
 */
// @cliArgs --device "MSPM0L130X" --package "VQFN-32(RHB)" --part "Default"
// @cliArgs --board /ti/boards/LP_MSPM0L1306 --rtos nortos

/**
 * Import the modules used in this configuration.
 */
const PWM  = scripting.addModule("/ti/driverlib/PWM", {}, false);
const PWM1 = PWM.addInstance();

/**
 * Write custom configuration values to the imported modules.
 */
PWM1.$name                   = "PWM_0";
PWM1.clockPrescale           = 256;
PWM1.timerCount              = 2000;
PWM1.timerStartTimer         = true;
PWM1.interrupts              = ["CC0_DN_EVENT","LOAD_EVENT"];
PWM1.ccIndex                 = [1];
PWM1.peripheral.$assign      = "TIMG0";
PWM1.PWM_CHANNEL_1.$name     = "ti_driverlib_pwm_PWMTimerCC0";
PWM1.PWM_CHANNEL_1.dutyCycle = 10;

const Board = scripting.addModule("/ti/driverlib/Board", {}, false);

const SYSCTL = scripting.addModule("/ti/driverlib/SYSCTL", {}, false);

主程序代码

#include "ti_msp_dl_config.h"

int pwm_count = 1800; // initial ccr count based on 10% duty cycle
int dc = 10;          // initialized to 10 % duty cycle
int mode = 1; // 1 = up (will indicate you need to increase dc), 0 = down (will
              // decrease dc)

int main(void) {
  SYSCFG_DL_init();

  NVIC_EnableIRQ(PWM_0_INST_INT_IRQN);
  DL_TimerG_startCounter(PWM_0_INST);

  while (1) {
    __WFI();
  }
}

void PWM_0_INST_IRQHandler(void) {
  switch (DL_TimerG_getPendingInterrupt(PWM_0_INST)) {
  case DL_TIMER_IIDX_LOAD:
    if (dc <= 10) {
      mode = 1;
    } // if reached lowest dc (10%), increase dc
    else if (dc >= 90) {
      mode = 0;
    } // if reached highest dc (90%), decrease dc
    if (mode) {
      pwm_count -= 20;
      dc += 1;
    } // up
    if (!mode) {
      pwm_count += 20;
      dc -= 1;
    } // down
    DL_TimerG_setCaptureCompareValue(PWM_0_INST, pwm_count,
                                     DL_TIMER_CC_1_INDEX); // update ccr1 value
    break;
  default:
    break;
  }
}