基于STLINK-V3PWR数据手册的电源测量单元与调试器技术解析

STMicroelectronics STLINK-V3PWR源测量单元（SMU）和调试器/编程器（适用于STM32）设计用于在STM32应用中同步代码执行和实时功耗。 STMicroelectronics STLINK-V3PWR SMU是电源优化的理想选择，可以独立作为SMU运行，提供电源并测量目标应用的电流。 该器件在电流快速变化期间保持稳定的输出电压。

数据手册：*附件：STMicroelectronics STLINK-V3PWR SMU和调试器，编程器（适用于STM32）数据手册.pdf

STLINK-V3PWR还可用作STM32微控制器的独立调试器和编程器。该SMU带有多通道桥接接口，集成电平转换器，用于I/O电压适配。其USB Type-C™连接器支持与主机电脑进行数据通信，同时为探头和目标应用提供高达5V/3A的电源。固件更新可通过ST-LINK工具 (STSW-LINK007) 实现。

特性

• 1象限源测量单元，具有高分辨率和测量灵活性
  • 可编程电压源：1.6V至3.6V
  • 500mA额定输出电流，550mA时具有过流保护 (OCP)
  • 可编程采样率：1SPS至100kSPS动态测量
    • 电流：几nA至500mA
    • 功率测量高达1.65W
    • 50kHz带宽/1.6MHz采集/低至±0.5%精度
    • 兼容EEMBC® ULPMark™测试
• 嵌入式应用调试
  • JTAG/串行线调试（SWD）
    • SWD（串行线调试）和SWV（串行线查看器）通信支持高达10MHz
    • JTAG通信支持高达20MHz
  • 虚拟COM端口(VCP)上的UART接口，频率高达12MHz
  • 多路径桥接USB转SPI/I^2^C/CAN/GPIO集成电平转换器I/O电压，1.6V至3.6V可适应
• 辅助输出电压源：1.6V至3.6V，电流高达2A（无电流测量，OCP（2.5A时））
• 四个双色LED，用于指示探针状态
• 三条扁平电缆，用于连接STDC14与MIPI10/STDC14/MIPI20，配有1.27mm间距连接器
• 四条电缆（两条公头/公头，两条公头/母头）
• USB Type-C连接器
  • 通过USB Type-C供电（最小5V/1.5A）
  • USB 2.0高速接口
  • 通过USB更新探头固件
• 由STM32CubeMonitor-Power软件工具直接支持

示意图

‌基于STLINK-V3PWR数据手册的电源测量单元与调试器技术解析‌

‌一、产品概述‌
STLINK-V3PWR是STMicroelectronics推出的创新型二合一工具，兼具独立调试器探头与电源测量单元(SMU)功能。该工具专为实时同步STM32应用代码执行与功耗测量而设计，特别适用于功耗优化场景（专利 pending）。其核心价值在于能够作为独立电源为目标应用供电并测量电流消耗，同时在快速电流瞬变过程中保持输出电压稳定。

‌二、核心技术特性‌

1. ‌高精度电源测量单元‌
   • 1象限电源测量单元支持1.6-3.6V可编程电压源
   • 输出电流额定值500mA，过流保护阈值550mA
   • 可编程采样率从1SPS到100kSPS
   • 动态测量能力：
     • 电流测量范围从数nA至500mA
     • 功率测量最高达1.65W
     • 50kHz带宽/1.6MHz采集频率，精度±0.5%
   • 全面兼容EEMBC® ULPMark™测试标准
2. ‌辅助电源输出‌
   • 1.6-3.6V辅助电压源，支持最大2A输出（无电流测量，OCP为2.5A）
3. ‌调试编程能力‌
   • JTAG/SWD调试接口：
     • SWD和SWV通信最高支持10MHz
     • JTAG通信最高支持20MHz
   • 虚拟COM口的UART接口，频率最高12MHz
   • 多路桥接USB转SPI/I2C/CAN/GPIO
   • 集成电平转换器，I/O电压适应范围1.6-3.6V

‌三、硬件配置与连接‌

• 4个双色LED显示探头状态
• 3条STDC14转MIPI10/STDC14/MIPI20连接线（间距1.27mm）
• 4条连接线（2条公对公，2条公对母）
• USB Type-C®连接器：
  • 通过USB Type-C®供电（最低5V/1.5A）
  • USB 2.0高速接口
  • 支持通过USB更新探头固件

‌四、软件开发支持‌

1. ‌操作系统兼容性‌
   • 支持Windows® 10、Linux® 64位和macOS®
   • 需使用USB Type-A或USB Type-C® to USB Type-C®线缆
2. ‌开发工具链‌
   • IAR Systems® - IAR Embedded Workbench®（仅Windows®）
   • Keil® - MDK-ARM（仅Windows®）
   • STMicroelectronics - STM32CubeIDE

‌五、应用场景与优势‌

1. ‌功耗优化调试‌
   通过STM32CubeMonitor-Power软件工具直接支持，实现代码执行与功耗消耗的精确关联分析，特别适用于电池供电设备的低功耗优化。
2. ‌快速原型开发‌
   集成电平转换器和多协议接口，支持直接连接不同电压等级的传感器和外设，加速产品验证流程。
3. ‌生产测试‌
   高精度测量能力和可编程电源特性，使其适合产线端的功耗测试和功能验证。

‌六、使用建议‌

1. 建议使用ST-LINK固件升级工具(STSW-LINK007)保持固件最新版本
2. 为充分发挥性能，推荐使用原装USB Type-C®线缆
3. 详细操作指南请参考用户手册UM3097