如何实现优化嵌入式功耗的设计方案?有哪些设计步骤?

嵌入式系统是集软硬件于一体的、可独立工作的计算机系统;从外观上看,嵌入式系统像是一个“可编程”的电子“器件”。

嵌入式系统中软件优化的低功耗设计

嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础,并且软硬件可裁减,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统[1]。在嵌入式系统的设计中,低功耗设计(Low-Power Design)是必须面对的问题。其原因在于嵌入式系统被广泛应用于便携式和移动性较强的产品中,而这些产品不是一直都有充足的电源供应,往往靠电池来供电,所以应从每一个细节来考虑降低功率消耗,尽可能地延长电池的使用时间。事实上,从全局来考虑低功耗设计已经成为了一个越来越迫切的问题。 低功耗是便携式电子设备必须具备的一个关键特性。过去几年的研究主要针对硬件部分,而现在人们则更注重通过优化软件部分来降低系统功耗。要想对软件进行优化,必须了解每条指令所产生的功耗,并选择正确的编译方法,以降低程序执行的功耗。由于各种微处理器架构不同,指令集和功耗也不一样。因此,适用于某一处理器的优化方式并不一定适用于其他处理器。这样,选择与可降低功耗的软件相匹配的微处理器便十分重要。 1 编译优化 编译器的作用是将由高级语言编写的程序,如C/C++等,翻译成能够在目标机上执行的程序。换句话说,编译器为高级语言程序员提供了一个抽象层,使得程序员能...

嵌入式软件电源能耗优化的解决方案

开发由电池供电的设备,尤其是对设备的待机或操作时间要求比较严格的系统,例如移动电话,降低系统整体的能耗变得越来越重要。 因此采取全面的措施来降低电池能量的消耗是设计电池供电设备的重要部分。 典型的节能措施包括: 1 选择有节能属性的元件 2 提高系统集成度 3 调整CPU主频 4 调整电源供给 5 选择带节能属性的、高速缓冲存储器和片上内存的微控制器 然而,只有通过软件全程的控制各个消耗电池能量的组件,充分的发挥其硬件的节能属性,才能达到最佳的节能效果。能耗是电流,电压和时间的乘积,控制软件对这几个参数都有很大的影响。因此,软件工程师需要经常不断的尝试确定这三个参数在不同的操作模式下的最佳配置,以达到最佳的节能目的。例如工程师可能会问自己如下的问题: 1 微处理器是否工作在正确的节能模式 2 程序变更会如何影响系统的能耗 3 是否会出现任何未预料的能耗峰值 回答诸如此类的问题,需要一个测试装置。该装置需要可以测量、记录和分析控制软件的程序和数据流程,以及电流和电压梯度。同时也可以以一种简单的方式把所有的记录信息相互关联起来。 在2007年嵌入式世界年会上,作为全球第一款嵌入式软件能耗分析工具生产厂商,劳特巴赫展示了一个...

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