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嵌入式系统的省电模式

简介: 电源管理一直是一个热门话题,是近年来的嵌入式开发人员遇到的“一个很酷的话题”。其重要性在很大程度上取决于延长手持设备电池寿命的要求,但环境危害,散热等引起了人们的关注。嵌入式软件可以实现三种节电程序:使用动态电压和频率调整(DVFS)来根据当前需要调整CPU性能。
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电源管理一直是一个热门话题,是近年来的嵌入式开发人员遇到的“一个很酷的话题”。其重要性在很大程度上取决于延长手持设备电池寿命的要求,但环境危害,散热等引起了人们的关注。
嵌入式软件可以实现三种节电程序:
使用动态电压和频率调整(DVFS)来根据当前需要调整CPU性能。
禁用(断电)当前未使用的外围电路。
利用CPU的低功耗模式。
从表面上看,如果硅供应商提供的处理器具有低功耗模式且您的设计需要节能,则应该大量使用它们。
虽然许多CPU具有多种低功耗模式,这些模式具有微妙的细微差别,但是大致有两种可能性:
挂起
整个系统断电,除了内存,它保持活动以保留数据/代码。该模式极大地降低了功耗。
休眠
一切都断电,包括内存,其内容已保存到闪存。此模式将功耗降至几乎为零。
这两种模式都非常有用,但这种有用性是有代价的。该成本的性质和影响取决于具体应用,但它表现在两个方面:
响应性。进入和退出这些模式需要时间。Hibernate速度较慢,但Suspend需要有限的时间。从用户的角度来看,这种滞后可能会影响设备的响应能力;这可能会激励用户采取措施避免设备进入省电状态,从而使大部分电源管理设计变得多余。对于硬实时应用程序,处于挂起状态的设备可能导致其无法及时响应外部事件。
功率 。令人惊讶的是,使用这些模式可能会消耗更多功率!如果使用模式的频率太高,则会发生这种情况。一些代码用于影响进入和退出,代码执行使用能量。短时间使用这些模式是一个问题,因为在模式下节省的功率可能不会抵消用于进入和退出的功率。
总的来说,设计一个低功耗系统需要采用整体方法,由用例分析驱动设备运行的不同方式 ,因为每个都有自己的功率要求。最重要的是,低功耗设计必须从第一天开始,它不应该是事后的想法,因为没有达到设计标准而实施。

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