發(fā)布時(shí)間：2020-06-22 08:16

【摘要】：隨著無(wú)線通信技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和集成電路制造技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用在全世界得到迅猛發(fā)展。以智能手機(jī)為代表的嵌入式系統(tǒng)越來(lái)越普及,伴隨著智能手機(jī)功能越來(lái)越多,應(yīng)用越來(lái)越豐富,使功耗問(wèn)題成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。如何進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì),已成為智能手機(jī)開(kāi)發(fā)過(guò)程中最為關(guān)鍵的問(wèn)題之一。 本文對(duì)嵌入式系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了分析,系統(tǒng)地研究了一款智能手機(jī)的低功耗設(shè)計(jì)方案。本文從影響智能手機(jī)功耗的因素分析著手,分別從硬件和軟件兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)低功耗設(shè)計(jì)。在硬件低功耗設(shè)計(jì)方面,分別從應(yīng)用處理器選擇、射頻功放供電設(shè)計(jì)和LCD背光CABC控制三方面進(jìn)行了原理和實(shí)現(xiàn)的詳細(xì)介紹。通過(guò)功耗和性能對(duì)比,選擇低功耗、高性能的OMAP3630應(yīng)用處理器,構(gòu)建本課題的低功耗硬件平臺(tái)。通過(guò)給射頻功放提供單獨(dú)的DCDC供電方案來(lái)降低該模塊的功耗,使通話功耗降低10%,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功耗降低13%。通過(guò)采用CABC的背光控制方案,實(shí)現(xiàn)LCD背光電路的降功耗設(shè)計(jì),特別是當(dāng)背景圖片較暗時(shí),可以達(dá)到40%的降功耗效果。 在軟件低功耗設(shè)計(jì)方面,在分析了Android系統(tǒng)的電源管理機(jī)制后,一方面,針對(duì)系統(tǒng)sleep狀態(tài),優(yōu)化驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)來(lái)降低系統(tǒng)待機(jī)功耗,使待機(jī)功耗降低30%。另一方面,針對(duì)系統(tǒng)AWAKE狀態(tài)下的低功耗設(shè)計(jì),首先分析智能手機(jī)用戶常用的使用場(chǎng)景,然后,從增加省電模式和優(yōu)化通話省電兩方面實(shí)現(xiàn)軟件低功耗設(shè)計(jì)。省電模式是在一般模式的基礎(chǔ)上,對(duì)鈴聲、LCD背光和鍵盤(pán)背光的設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),增加一種手機(jī)模式,來(lái)降低系統(tǒng)功耗;通話省電是針對(duì)通話時(shí)的LCD背光和鍵盤(pán)燈進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),降低通話時(shí)的手機(jī)功耗。在軟件設(shè)計(jì)時(shí),還充分考慮到對(duì)用戶體驗(yàn)的影響,設(shè)計(jì)一鍵省電方案和合理的用戶操作界面,在滿足用戶使用習(xí)慣的同時(shí),實(shí)現(xiàn)低功耗設(shè)計(jì)。 最后,針對(duì)本課題研究的智能手機(jī),對(duì)整機(jī)待機(jī)功耗和通話功耗進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)試,待機(jī)功耗降低了30%。射頻功放降功耗使通話功耗降低了10%,而通話省電的降功耗措施,使通話功耗降低了8%。達(dá)到了低功耗設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TP368.1
【圖文】：

合理的應(yīng)用策略，對(duì)各種應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行合理的功耗管理，下來(lái)將詳細(xì)介紹。務(wù)調(diào)度器統(tǒng)中，嵌入式處理器既是系統(tǒng)中最重要的資源，也是系統(tǒng)操作系統(tǒng)中，處理器的管理至關(guān)重要，其主要體現(xiàn)在低功功耗任務(wù)調(diào)度器的核心思想是，設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)度算法，使處務(wù)，同時(shí)使其以最低功耗執(zhí)行。耗調(diào)度算法主要是基于 DPM（Dynamic Power ManagemenVS（Dynamic Voltage Scaling ，動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)）技術(shù)[22工作負(fù)載具有不均勻性以及動(dòng)態(tài)變化性，系統(tǒng)的的工作負(fù)發(fā)生變化，所以可以通過(guò)關(guān)閉設(shè)備（DPM 技術(shù)）或動(dòng)態(tài)調(diào)術(shù))來(lái)取得系統(tǒng)性能和功耗之間的平衡[23]。是在處理器不工作時(shí)，使其設(shè)置為低功耗模式，從而降低基本思想。

圖 2-2 DVS 工作過(guò)程Figure2-2 Working Process of DVS備驅(qū)動(dòng)是物理層硬件和操作系統(tǒng)之間的接口，操作系統(tǒng)只有通過(guò)作。所以，硬件的低功耗特性，必須通過(guò)驅(qū)動(dòng)層，才能被動(dòng)設(shè)計(jì)包括兩方面：1）根據(jù)硬件特性，設(shè)計(jì)合理的控制操作，引起功耗的浪費(fèi)。設(shè)備只有通過(guò)對(duì)寄存器一系列設(shè)置之后，才能進(jìn)入低功耗以，驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，要按照不同硬件設(shè)備的要求，設(shè)計(jì)達(dá)到理想的低功耗狀態(tài)。同時(shí)，當(dāng)設(shè)備從低功耗狀態(tài)轉(zhuǎn)為設(shè)置。設(shè)計(jì)也要防止對(duì)硬件不當(dāng)?shù)脑O(shè)置，引起系統(tǒng)功耗的增加。輸入接口時(shí)，要結(jié)合 CMOS 電路的特點(diǎn)，設(shè)置成特定的狀

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王艷君;莊云勝;;衛(wèi)星移動(dòng)通信終端的低功耗設(shè)計(jì)[J];無(wú)線電工程;2013年06期

本文編號(hào)：2725450