低功耗技術簡介

2022-09-28 10:00:04 字數 1864 閱讀 4839

綜上所述,乙個動態電源管理系統是乙個軟體架構級的設計和優化工程產物,將系統結構劃分為緊湊的模組,盡可能縮短執行時間,延長休眠時間,從而降低平均功耗。

動態電源管理基於以下假設:

(1系統各個部分工作負載不同。

(2系統各個時刻工作負載不同。

(3系統負載可**。

乙個電源管理系統的核心是電源管理器,它能夠基於對工作負載的觀察來完成控制策略。

4動態電壓縮放

動態電壓縮放是基於器件工作電壓越高,功耗越高的原理。因此動態電壓縮放就是電壓調節器在執行時改變cpu的工作電壓。電壓調節器首先分析系統狀態,然後決定工作電壓。

5低功耗硬體設計

低功耗硬體設計是基於低功耗硬體選擇的設計,有以下兩種選擇來實現低功耗硬體設計:

(1低功耗硬體選擇

目前大部分嵌入式處理器都針對功耗進行了優化並提出了各種低功耗解決方案,因此在低功耗處理器上我們有大量的選擇。

(2低功耗外部器件選擇

嵌入式系統出了處理器以外,還包括一些數字邏輯器件來講處理器和其他系統組合在一起。選擇合適的低功耗器件,可以應對一般處理器應用。

6低功耗軟體設計

嵌入式係用的功耗與硬體有關,但同時也有軟體的因素,就像汽車的耗油量基於汽車的設計有關,由於駕駛者的技術有關。

引起cpu消耗的眾多因素中,儲存系統的設計對降低功耗有很大影響。通常儲存器執行有兩種狀態,讀寫狀態和待機狀態,其中待機狀態功耗很小,讀寫狀態功率較大。

基於這一點,要降低系統的功耗可以考慮如下方面:

(1程式訪問模式。程式訪問模式對系統快取效能有很大影響,不合理的訪問導致大量快取未命名的情況,對儲存器的訪問會相應增加。

(2並行儲存。將資料並行儲存到多個獨立記憶體上,可以提高系統效能,同時可以降低系統功耗,比如pc上使用的記憶體雙通道技術。

(3**壓縮技術。**壓縮可以減少訪問的指令數,降低快取為命中的可能性,就減少了儲存器的訪問操作。

(4原始碼級功耗優化。原始碼級功耗優化是指通過選擇實現統一功能的不同語句,來達到功能優化。通過選擇功耗較低語句來實現同一功能,可以節省一定功耗。

因此針對某一平台測試各種語句的功耗,可以為軟體設計提供有效的設計依據。

三硬體平台簡介

本章介紹進行低功耗技術研究和實現實驗平台及進行測試的測試平台。

我們將要研究和實現的低功耗技術將建立在實驗平台上,該實驗平台唯一嵌入式wi-fi平台,其mcu為stm32f103,之所以選擇這個平台,除了看重其低功耗方面的優良設計, 另外其應用的廣泛性也是選擇它的重要原因。測試平台作為實驗平台的載體,可以控制實驗平台的供電,測試其功耗及功能完整性等。

四stm32低功耗模式

stm32在擁有強勁效能的同時,根據實際運用中各種不同的功耗需求,提供了三種低功耗模式----休眠模式,停機模式和待機模式,設計者可以根據應用需求進行合理優化。

六總結與展望

本文首先介紹了系統功耗概念及影響喜用功耗的各種因素,在此基礎上進一步闡述了stm32低功耗技術。

(1全面研究了stm32低功耗技術的原理,論證了它們對功耗優化的結果以及對系統的影響。

(2在實驗平台上,實現了多種低功耗技術,針對動態電源管理技術,設計了**性管理辦法。對各種低功耗技術的能耗降低效果進行了測試。

(3針對目標應用的需求,設計了多種應用模式,定義了這些應用模式的應用場合和功效優化效果。

(4完成了用於控制系統功能的實驗平台配置工作,用於測試系統功能和功耗的測試工具。

致謝時間過得很快,轉眼就要畢業了,回首這段美好時光,感慨萬千,連篇累牘的文字不能表達我的心情,這裡我只想向在求學生涯中給予我幫助的同學和老師獻上最真摯的感謝。

感謝姚老師,這篇文章是在姚老師的指導下完成的,從選題,可行性問題,低功耗技術分析到**編撰都給予了我大量建議和幫助,再次向您表示衷心的感謝!

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