CN108090008A - 用于并行功率监控的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于并行功率监控的系统和方法。本公开的一个方面提供一种用于并行地监控被测设备(“DUT”)的多个子系统的功耗的数据采集系统(“DAQ”)。DAQ包括多个功率监控器和现场可编程门阵列(“FPGA”)芯片。功率监控器被用来收集用于DUT的子系统的功耗。FPGA芯片能经由内部逻辑独立地操作功率监控器。通过采用功率监控器的并行阵列，功耗数据能够被同时收集，并且在一些情况下降至几十纳秒或更少。只要FPGA芯片获得数据，其对数据加时间戳、打包数据并且将数据传送到主计算机以进一步处理和/或呈现给用户。

Description

用于并行功率监控的系统和方法
相交申请的交叉引用
本申请要求2016年11月22日提交的美国临时专利申请No.62/425,414的提交日的权益，该美国临时专利申请的公开内容在此通过引用引入本文。
技术领域
本申请涉及用于并行功率监控的系统和方法。
背景技术
随着移动设备变得越来越小且日益复杂，对于工程师和开发人员来说，能够准确和有效地测量他们正在设计的产品的功耗变得特别重要。通常，移动设备的商业成功与设备的尺寸及其电池寿命相关。然而，随着设备变得越来越小，电池的尺寸也必须缩小。因此，在产品开发期间，通常将重点放在功耗的优化上。
通常，为了成功且准确地测量设备的功耗，平台系统与形状因素设备并行开发。该平台系统必须保留该设备的所有功能性，同时还提供用于监控各种子系统的功耗的接入点。通常，数据采集系统(“DAQ”)则被用来收集和分析功耗数据。DAQs广泛可用，并且被用作移动硬件行业的标准开发方法。然而，它们通常很昂贵。低端机型通常花费数千美元，而高端机型可以高达几万美元。因此，小型开发团队可能只有获得一个或两个DAQs的足够的资源。这给团队带来了若干挑战，因为DAQs需要共享，这可能增加设置时间，并且可能由于人为错误而引入测量误差。
此外，DAQs经常利用顺序采样法。顺序采样会在第一通道的采样和最后一个通道的采样之间产生定时精度增量(差分)。该定时精度增量可以使得难以有效地分析和关联来自各种采样点的功耗数据。因此，当开发要求定时精度在例如10纳秒内并且要求时间采集分辨率比例如1毫秒更精细得多的移动设备时，这种DAQs是无效的。
发明内容
本技术涉及用于并行监控被测设备(“DUT”)的多个子系统的功耗的系统和方法。该技术的方面提供高精度和实惠的功率采样工具，该功率采样工具用于监控DUT的功耗。例如，一些实施例提供以下中的一个或多个：(1)系统能够并行地监控DUT的许多子系统的功耗，(2)系统具有极高的成本效益，(3)系统收集的功耗数据的时序分辨率比1毫秒更精细，以及(4)系统收集的功耗数据的定时精度在10纳秒以内。
本公开的一个方面提供一种功率监控系统，该功率监控系统包括：(1)多个传感器，多个传感器被配置成测量被测设备的多个子系统的实时功耗数据；(2)第一电路，第一电路包括一个或多个临时存储器和多个通信接口，其中，多个通信接口通过多个总线可通信地耦合到一个或多个传感器；以及(3)一个或多个处理设备，一个或多个处理设备被配置成：(a)通过将指令发送到通信接口，运行第一电路的通信接口以用于数据收集；并且(b)将开始命令广播到通信接口以使得通信接口：(i)并行地从多个传感器获得实时功耗数据；(ii)对从多个传感器获得的实时功耗数据加时间戳；以及(iii)将加时间戳的实时功耗数据存储在第一电路的一个或多个临时存储器中。
本公开的另一方面提供一种用于监控功率的方法，该方法包括：(1)为了数据收集，通过将指令发送到通过多个总线可通信地耦合到一个或多个传感器的多个通信接口运行所述通信接口；以及(2)将开始命令广播到通信接口，开始命令使通信接口：(a)从一个或多个传感器并行地获得用于被测设备的多个子系统的实时功耗数据；(b)对从多个传感器获得的实时功耗数据加时间戳；以及(c)将加时间戳的实时功耗数据存储在第一电路的一个或多个临时存储器中。
附图说明
图1示出用于收集DUT的多个子系统的功耗数据的常规系统。
图2示出根据本公开的方面的并行监控DUT的多个子系统的功耗的系统。
图3示出根据本公开的方面的并行监控DUT的多个子系统的功耗的系统。
图4示出根据本公开的方面的用于DUT的特定子系统的示例性功耗监控器。
图5示出根据本公开的方面的具有单个I2C总线的I2C通信方案。
图6示出根据本公开的方面的具有两个I2C总线的I2C通信方案。
图7示出根据本公开的方面的具有四个I2C总线的I2C通信方案。
图8示出根据本公开的方面的被配置成当使用图7的通信方案时收集、处理功耗数据并且将功耗数据转发到主计算机的FPGA芯片。
图9示出根据本公开的方面的用于监控功率的方法。
具体实施方式
当参考实施例的下述描述和附图考虑时，将认识到本公开的方面、特征和优点。不同图中相同的参考数字可以表示相同或类似的元件。此外，下述描述不限于：由附加权利要求及其等效物定义本技术的范围。例如，尽管在图中某些过程可以示出为以线性方式发生，但这不是要求，除非在此明确说明。可以以不同的顺序或同时地执行不同的处理。除非另有说明，还可添加或删除步骤。
图1示出用于收集具有多个感兴趣的子系统(例如，DUT负载105)的DUT的功耗数据的常规系统。DAQs可以通常包含在一个和四个高速模数转换器(“ADCs”)和一个极高速多路复用器之间。如图1所示，常见DAQ可以包括主计算机101、计算设备102、高速ADC 103和高速多路复用器104。高速多路复用器104被用来以顺序方式改变高速ADC 103的采样输入。然后，高速ADC 103被用来测量例如与DUT负载105相关联的并联电压和总线电压。
该采样方案的顺序性质可能引入有问题的测量误差。如上所述，在第一DUT负载的电压和最后一个DUT负载的电压的测量之间存在时间增量。该时间增量的值根据具体应用和DUT负载的数量而变化。例如，当使用DAQ来监控仅两个DUT负载的功耗时，时间增量可能非常小，因为高速ADC和高速多路复用器仅需要在四个通道之间切换(例如，两个并联电压和两个总线电压)。然而，当使用DAQ来监控例如40个DUT负载时，由于高速多路复用器需要在80个通道之间切换，所以时间增量可能相当大(例如，大于100纳秒)。该大小的时间增量，或者超过10纳秒，使得很难正确重建DUT的总体功耗。这种重建在计算上可能很昂贵或者将其他延迟引入到系统中。重建还可能会将伪像和错误引入数据中。
以高度的定时精度收集功耗数据的能力对于设计某些复杂的系统可以是非常重要的。例如，在具有LED闪光灯的相机系统中，了解在可以打开相机快门之前对开启LED来说需要多少前置时间非常有用。开启LED的任何额外时间会导致浪费功率。通过并行功率监控系统，工程师或开发人员能有效地优化此类问题。然而，利用顺序功率监控系统，由于时间增量误差，所以该优化问题变得解决起来非常具有挑战性。
图2示出用于并行地监控DUT的多个子系统的功耗的示例性系统。如图2所示，采用多个低速功率监控器203来收集用于各个DUT负载205的功耗。现场可编程门阵列(“FPGA”)芯片202被配置成经由内部逻辑独立地操作多个低速功率监控器203。通过以这种方式采用并行功率监控器阵列，功耗数据能同时收集，并且在一些实施例中降低至几十纳秒或更少。只要由FPGA芯片202采集该数据，其对该数据加时间戳、打包该数据并且将该数据发送到主计算机201以进一步处理和/或呈现给用户。
由于不以顺序的方式收集数据，所以不会遇到参考图1所述的时间增量。此外，在不使用昂贵的高速ADC或昂贵的高速多路复用器的情况下可以收集数据。由此，图2的设备的成本能够显著地低于图1的设备的成本。因此，小型开发团队能够对该团队的每一成员获得图2所示的足够数量个DAQs。
图3图示类似于图2所示的系统。在图3中，DAQ 310被用来监控DUT 320的各种子系统(例如，DUT负载341-344)的功耗。DUT 320的DUT负载341-344由电压源321和322供电。电压源321和322可以包括电池、AC源和/或用于调节来自电池和/或AC源的输出电压的附加电路。DAQ 310和DUT 320通过连接器313和323以及介入电缆380可通信地耦合。在一个示例中，电缆380可以是带状电缆，并且连接器313和323可以是公或母头连接器。
DAQ 310包括主计算机311、FPGA芯片312和功率监控器371-374。功率监控器371-374被用来监控DUT负载341-344的功耗。这可以部分地通过监控检测电阻331-334两端的电压(例如并联电压351-354)和DUT负载341-344两端的电压(例如总线电压161-164)来实现。功率监控器371-374可以使用作为具有I2C接口的电流分流和功率监控器的芯片诸如德州仪器(Texas Instruments)INA226芯片来实现。FPGA芯片312可以使用诸如赛灵思(Xilinx)XC7A100T芯片的芯片来实现。主计算机311可以被用于显示和分析DUT负载341-344的功耗数据。
可以采用图3中图示的实施例的其他变型。例如，DUT 320可以包括40个或更多个感兴趣的子系统，并且DAQ 310可以具有相应数量个功率监控器。在另一示例中，FPGA芯片312能一起由芯片上系统(“SoC”)、微控制器、定制的专用集成电路(“ASIC”)或等效处理元件替代。在又一示例中，功率监控器371-374的功能性能合并成单个FPGA芯片或单个定制ASIC。功率监控器371-374还能由多个不太专用的组件诸如模数转换器(“ADCs”)和串行协议接口芯片替代。
此外，许多通信接口或标准能用在主计算机311和FPGA芯片312之间。例如，FPGA芯片312可以通过下述几种接口的任何一种与主计算机311通信：USB、以太网、RS-232、串行外设接口(“SPI”)、I2C或定制通信接口。FPGA芯片312还可以通过例如WiFi、蓝牙、ZigBee或定制无线通信协议无线地与主计算机311通信。类似地，许多通信接口或标准能用在FPGA芯片312和功率监控器371-374之间。
图4展示如何使用DAQ 310的一个功率监控器(例如功率监控器371)来监控DUT320的一个特定子系统(例如DUT负载341)的功耗。在该示例中，低电阻、高精度电阻(例如，检测电阻331)与DUT负载341串联地放置。当电流被施加到检测电阻331时，DUT负载341被供电并且完全起作用。通过结合施加到DUT负载341的电压(例如，总线电压361)使用在检测电阻331两端产生的小差分电压(例如，并联电压351)的变化，能使用下述等式来确定DUT负载341的功耗：
为了数字地处理该信息，可以使用内部ADC 420来采样并联电压351和总线电压361。可以使用开关410来改变ADC 420的采样输入。此外，可以由计算设备430处理从ADC420获得的信息，然后由在其被发送到例如FPGA芯片312前由I2C接口440串行化。SDA 441和SCL 442是形成功率监控器371和FPGA芯片312之间的I2C总线的数据和时钟线。
图5-图7展示了在FPGA芯片312和功率监控器371-374之间使用多个总线(相对于单一总线)的优点。尽管在这些示例中使用I2C通信标准，当使用许多其他标准或接口时，能实现使用多个总线的优点。此外，为了简化和清楚起见，图5-图7继续示出图3的DAQ 310的变型，其仅具有四个功率监控器。然而，当增加功率监控器的数量时，与例如图5的系统相比，图7的系统的优点变得更显而易见。
图5图示了一种I2C通信方案，其中，包括SDA 510和SCL 520的单个I2C总线由FPGA芯片312和功率监控器371-374共用。在该设置中，除能够发送简单广播信号外，FPGA芯片312不能同时与所有功率监控器371-374通信。相反，FPGA芯片312单个地轮询每一功率监控器371-374。因此，通过实现在FPGA芯片312和功率监控器371-374之间仅具有单个总线的图3的DAQ 310，FPGA芯片312不能并行地收集功耗数据。相反，FPGA芯片312必须花费单个地轮询每一功率监控器371-374的宝贵时间。由此，轮询过程限制FPGA芯片312能随时间收集的数据量。
图6图示了能在FPGA芯片312和功率监控器371-374之间实现的另一I2C通信方案。在图6中，存在包括SDA 611和SCL 621的第一I2C总线和包括SDA 612和SCL 622的第二I2C总线。在该设置中，功率监控器371和372连接到第一I2C总线，并且功率监控器373和374连接到第二总线。因此，尽管减轻了，但参考图5所讨论的相同业务量限制仍然存在。然而，不同于图5的实施例，图6的FPGA芯片312不必单个地轮询所有功率监控器371-374。相反，FPGA芯片312能通过两个I2C总线同时轮询功率监控器371-374中的两个功率监控器。因此，该系统能提供比图5的系统更高的定时精度和分辨率。
图7图示了能在FPGA芯片312和功率监控器371-374之间实现的又一I2C通信方案。在图7中，功率监控器371-374的每一个具有与FPGA芯片312通信的单独的专用I2C总线。具体地，功率监控器371-374能分别使用SDA 711-714和SCL 721-724来与FPGA芯片312通信。在该设置中，FPGA芯片能同时与所有功率监控器371-374通信。因此，该系统能提供比图5和6的系统更高的定时精度和分辨率。
如上所述，图5-图7的任何一个中的FPGA芯片312能一起由SoC或微控制器替代。一些容易商业上获得的SoCs可以具有3个和5个之间的I2C接口，而其他可以具有在8个和10个之间的I2C接口。然而，以顺序方式执行代码的常见SoC一次仅能与一个I2C接口交互。能使用定制驱动程序来减小，但不是完全消除该时间增量。相反，如下文更详细讨论的，FPGA芯片的I2C接口能被配置成基本上同时启动与I2C设备诸如功率监控器371-374的通信。例如，根据输入时钟速率，FPGA芯片能够在10纳秒、4纳秒或甚至2纳秒内启动与超过40个不同的I2C设备的通信。
图8示出了当使用图7的通信方案时FPGA芯片312如何收集、处理功耗数据并且将功耗数据转发到主计算机311。如图8所示，FPGA芯片312不需要与主计算机311直接通信。相反，如所示出的，FPGA芯片312通过SPI接口与SPI/USB桥801通信。两个设备之间的SPI总线包括SCLK 841(例如串行时钟线)、MOSI 842(例如主输出、从输入线)、MISO 843(例如主输入、从输出线)和SS 844(例如从选择线)。SPI/USB桥801转换从FPGA芯片312接收的串行化数据，并且通过USB接口将其转发到主计算机311。SPI/USB桥801可以是例如至多用途UART/FIFO IC的FTDI FT2232H双高速USB。在其他实施例中，FPGA芯片和USB桥可以集成在一个芯片中。此外，其他通信接口或标准能用在主计算机311和FPGA芯片312之间。例如，FPGA芯片可以通过I2C接口将数据转发到以太网桥。然后，以太网桥转换数据并且将数据转发到主计算机。
如图8所示，FPGA芯片312具有计算设备803、I2C核804和FIFO核802。所述核是具有读/写指令和临时存储器的逻辑和/或源代码块。I2C核804包括I2C主机811-814和存储器821-824。FIFO核802包括存储器830，其具有数据输入缓冲器和数据输出缓冲器。如图8所示，存储器830的数据输入缓冲器包含6个数据段(例如D1-D6)，而存储器830的数据输出缓冲器包含1个数据段(例如D7)。在该示例中，用虚线框表示数据段D5和D6，因为计算设备803处于将这些数据段写入存储器830的过程中。
I2C核804检索从功率监控器371-374接收到的功耗数据、对其加时间戳并且将其存储在临时存储器中。如图8所示，I2C主机811-814的每一个具有其自己的临时存储器(例如存储器821-824)。然而，存储器821-824能在I2C主机811-814之间组合或共用。在该设置中，计算设备803能顺序地配置I2C核804的I2C主机811-814，以执行各个指令集。在操作期间，计算设备803可以更新或改变这些指令。这些指令运行I2C主机811-814，但它们不会使I2C主机811-814启动与功率监控器371-374的通信。相反，I2C主机811-814等待计算设备803广播“开始”命令。只要接收到该开始命令，I2C主机811-814的每一个开始接合I2C总线并且对I2C从机(例如功率监控器371-374)执行指令。对写入指令，I2C主机发送一系列信息。对读取指令，I2C主机发送一系列信息，然后接收一系列信息。从功率监控器371-374接收的功耗数据能被存储在存储器821-824中并且加时间戳。该时间戳可对应于计算设备803何时发送开始命令。
通过对数据加时间戳，计算设备803能检索在存储器821-824中存储的数据，而不产生定时增量。在从I2C核804的存储器821-824检索功耗数据后，计算设备803能处理该数据并且将其存储在FIFO核802的输出数据缓冲器中。例如，如果功率监控器371-374简单地提供有关并联和总线电压的数据，计算设备803可以执行如上参考图4所述的计算来确定由感兴趣的DUT负载消耗的功率。
FIFO核802自动地处理打包功耗数据并且将功耗数据传送到主计算机311所需的定时协议和资源。计算设备803需要非常快速地处理和传送从I2C核804获得的功耗数据，并且其不具有等待来自主计算机311的下一轮询包的计算资源。因此，FIFO核802自动地处理这些进程。FIFO核802的存储器应当足够大以存储在主计算机311的特别长或延长的轮询周期期间生成的所有数据。例如，由于USB批量数据传输是异步的，所以在轮询周期中可能会存在大的变化。此外，对非实时操作系统，诸如Windows和Linux，轮询周期可以变化，特别是当主计算机执行大量计算时。因此，在每隔1毫秒FPGA芯片312生成数据包并且这些数据包的每一个具有约273字节的长度的实施例中，将至少8192字节分配到存储器830中的每一缓冲器是适当的。在这样的实施例中，轮询周期可能为20+/-10％毫秒以上。因此，能够将至少30+/-10％毫秒的数据存储在在FIFO核802的存储器830中将是有利的。
为了确保不丢失数据包，FIFO核802可以包括在任何SPI业务(双向)期间锁定数据的消耗的锁定机构。因为写入FIFO核802的存储器830中的数据量大，所以在整个写操作能完成前可能花费一些时间。因此，如果计算设备803将数据推入存储器830的数据输出缓冲器并且USB/SPI桥801取出数据，可能存在有竞争条件的情形。通过包括锁定机构，能避免此情形。如图8所示，计算设备803处于将D5和D6写入存储器830的数据输出缓冲器的进程中。只要启动该写操作，锁定机构就被触发并且其能防止USB/SPI桥801尝试检索D5和D6。相反，USB/SPI桥801仅能检索D1-D4。只要计算设备803完成了写操作，将使D5和D6可用于USB/SPI桥801。能对存储器803的数据输入缓冲器实现类似的锁定机构。然而，当USB/SPI桥801开始将新数据写入存储器830的数据输入缓冲器时，将触发该锁定机构。
也可以组合存储器821-824和830。例如，I2C主机811-814能将从功率监控器371-374接收到的原始数据存储在存储器830的数据输出缓冲器中。然而，首先处理该数据会有一些益处。例如，通过使用计算设备803来执行如上参考图4所讨论的一些计算，能最小化主计算机311的所需的计算资源量。此外，原始数据可能不是直接有用。例如，一些原始数据可以是代码，其要求查找表来解码。因此，在将数据发送回主计算机311前，在FPGA芯片312中执行这种解码操作可能是有利的。
图9示出了根据本技术的方法900。通过包括例如一个或多个处理设备、第一电路和第二电路的系统可实现方法900。当以下述特定顺序描述方法900的操作时，应理解到，可以修改操作的顺序。此外，可以同时执行一些操作。此外，可以增加或省略操作。
在块910，一个或多个处理设备通过将指令发送到通信接口，运行多个通信接口(例如I2C主机)。一个或多个处理设备能以顺序的方式运行通信接口。这些指令运行通信接口，但它们不会使它们启动与例如通过多个总线可通信地耦合到通信接口的多个传感器(例如功率监控器)的通信。
在块920，一个或多个处理设备将开始命令广播到通信接口，开始命令使它们从被配置成测量DUT的多个子系统的实时功耗数据的多个传感器并行地获得实时功耗数据。所接收到的功耗数据能被存储在第一电路的一个或多个临时存储器(例如与通信接口相关联的存储器)中并且加时间戳。该时间戳可对应于一个或多个处理设备何时发送开始命令。
在块930和块940，一个或多个处理设备从第一电路的一个或多个临时存储器检索有时间戳的实时功耗数据并且基于所检索的数据计算由DUT的子系统消耗的电量。例如，如果传感器简单地提供有关与DUT的多个子系统相关联的并联和总线电压的数据，一个或多个处理设备可以执行如上参考图4所讨论的计算以确定由这些子系统消耗的功率。
在块950，一个或多个处理设备将所计算的由DUT的子系统消耗的电量存储在第二电路的存储器内的数据输出缓冲器(例如FIFO缓冲器)中。然后，第二电路能自动地处理打包实时功耗数据并且将实时功耗数据传送到例如主计算机所需的定时协议和资源。
尽管上述的示例描述了监控DUT的组件，但应当理解到，在指定时间，在监控多个DUTs的组件中，可以类似地应用在该示例中所述的技术和原理。由于在不脱离由权利要求限定的公开内容的情况下可以利用上述这些特征及其它变型和组合，实施例的上述描述应该作为如由权利要求限定的公开内容的例证而不是限制来考虑。还将理解到，提供公开的示例(以及由如“诸如”、“例如”、“包括”等短语的子句)不应当被解释为将本公开限定到具体实例，相反，这些例子旨在仅示出许多可能的实施例中的一些实施例。

Claims (20)

1.一种用于被测设备的功率监控系统，所述系统包括：
多个传感器，所述多个传感器被配置成测量所述被测设备的多个子系统的实时功耗数据；
第一电路，所述第一电路包括一个或多个临时存储器和多个通信接口，其中，所述多个通信接口通过多个总线可通信地耦合到所述多个传感器中的一个或多个传感器；以及
一个或多个处理设备，所述一个或多个处理设备被配置成：
通过将指令发送到所述多个通信接口，运行所述第一电路的所述多个通信接口以用于数据收集；并且
将开始命令广播到所述多个通信接口，以使得所述多个通信接口：
并行地从所述多个传感器获得实时功耗数据；
对从所述多个传感器获得的实时功耗数据加时间戳；并且
将加时间戳的实时功耗数据存储在所述第一电路的所述一个或多个临时存储器中。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述多个传感器被配置成监控与所述被测设备的所述多个子系统相关联的并联电压和总线电压中的一个或多个电压。
3.如权利要求1所述的系统，其中，所述多个通信接口的每一个通信接口可通信地耦合到所述多个传感器中的仅一个传感器。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述多个传感器是功率监控器，并且其中，所述功率监控器的每一个功率监控器测量与所述被测设备的所述多个子系统中的仅一个子系统相关联的并联电压和总线电压。
5.如权利要求1所述的系统，进一步包括：
第二电路，所述第二电路包括具有数据输入缓冲器和数据输出缓冲器的存储器，其中，所述第二电路自动地处理定时协议和资源以打包加时间戳的实时功耗数据并且将该加时间戳的实时功耗数据传送到可通信地耦合到所述系统的主计算机。
6.如权利要求5所述的系统，其中，所述第一电路和第二电路是现场可编程门阵列芯片的核。
7.如权利要求5所述的系统，其中，所述一个或多个处理设备被进一步配置为：
从所述第一电路的所述一个或多个临时存储器检索加时间戳的实时功耗数据；
基于所述加时间戳的实时功耗数据，计算由所述被测设备的所述多个子系统消耗的电量；并且
将所计算的由所述被测设备的所述多个子系统消耗的电量存储在所述第二电路的数据输出缓冲器中。
8.如权利要求5所述的系统，其中，所述第二电路进一步包括锁定机构，该锁定机构被配置成：
防止可通信地耦合到所述第二电路的设备读取已经由所述一个或多个处理设备部分地写入到所述数据输出缓冲器中的数据；并且
防止所述一个或多个处理设备读取已经由可通信地耦合到所述第二电路的所述设备部分地写入到所述数据输入缓冲器中的数据。
9.如权利要求5所述的系统，其中，所述第二电路的数据输出缓冲器足够大以存储在所述主计算机的延长的轮询周期期间由所述系统收集的所有功耗数据。
10.如权利要求9所述的系统，其中，所述延长的轮询周期在20毫秒和30毫秒之间。
11.一种用于监控功率的方法，所述方法包括：
为了数据收集，通过将指令发送到通过多个总线可通信地耦合到多个传感器的多个通信接口，运行所述多个通信接口；以及
将开始命令广播到所述多个通信接口，该开始命令使所述多个通信接口：
从所述多个传感器并行地获得用于被测设备的多个子系统的实时功耗数据；
对从所述多个传感器获得的实时功耗数据加时间戳；并且
将加时间戳的实时功耗数据存储在所述第一电路的一个或多个临时存储器中。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述多个传感器被配置成监控与所述被测设备的所述多个子系统相关联的并联电压和总线电压中的一个或多个电压。
13.如权利要求11所述的方法，其中，所述多个通信接口的每一个通信接口可通信地耦合到所述多个传感器中的仅一个传感器。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述多个传感器是功率监控器，并且其中，所述功率监控器的每一个功率监控器测量与所述被测设备的所述多个子系统中的仅一个子系统相关联的并联电压和总线电压。
15.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
从所述第一电路的所述一个或多个临时存储器检索加时间戳的实时功耗数据；
基于所述加时间戳的实时功耗数据，计算由所述被测设备的所述多个子系统消耗的电量；以及
将所计算的由所述被测设备的所述多个子系统消耗的电量存储在第二电路的存储器内的数据输出缓冲器中。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述第二电路自动地处理定时协议和资源以打包加时间戳的实时功耗数据并且将该加时间戳的实时功耗数据传送到主计算机。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述第一电路和第二电路是现场可编程门阵列芯片的核。
18.如权利要求16所述的方法，其中，所述第二电路进一步包括锁定机构，该锁定机构被配置成：
防止可通信地耦合到所述第二电路的第一设备读取已经部分地写入到所述数据输出缓冲器中的数据；并且
防止可通信地耦合到所述第二电路的第二设备读取已经被部分地写入到所述第二电路的存储器内的数据输入缓冲器中的数据。
19.如权利要求16所述的方法，其中，所述第二电路的数据输出缓冲器足够大以存储在所述主计算机的延长的轮询周期期间收集的所有功耗数据。
20.如权利要求19所述的方法，其中，所述延长的轮询周期在20毫秒和30毫秒之间。
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