嵌入式系统的低功耗设计技术

随着嵌入式系统的广泛应用,低功耗问题摆在了设计人员面前.低功耗设计包括系统设计、硬件设计、软件设计、器件的工艺设计等诸多方面.其中器件的工艺设计主要由半导体器件的厂家来完成,嵌入式系统的应用设计人员只需要关心器件的功耗指标,更多的工作集中于系统的硬件、软件以及它们之间的配合方面.本文主要从这些方面讨论嵌入式系统的低功耗设计问题和设计方法.     

嵌入式系统的低功耗设计

本质上,低功耗设计并不需要魔法,但的确需要极大的努力关注和处理各种细节。     

嵌入式系统低功耗设计研究

在嵌入式系统设计中低功耗设计是许多设计人员必须面对的问题,其原因在于嵌入式系统产品不是一直都有充足的电源供应,往往是靠电池来供电的,而且大多数嵌入式设备都有体积和质量的约束。另外,系统部件产生的热量和功耗成比例,为解决散热问题而采取的冷却措施进一步增加了整个系统的功耗。为了得到最好的结果,在系统设计时就必须考虑低功耗问题。系统的功耗设计涉及到软件、硬件、集成电路工艺等多个方面,这里分析了功耗产生的原因,从原理和实践上探讨系统的低功耗设计问题,综述硬件低功耗和软件低功耗的设计方法,给出实现低功耗设计的一种可行方法。     

MIPS/W8位低功耗嵌入式RISC MCU核的设计

介绍了一种8位低功耗嵌入式RISC MSC核的设计.该核采用哈佛结构,三级流水线,单周期指令,指令集与PIC16C57相兼容.本文还对系统结构设计及各单元模块设计进行了分析.     

一种嵌入式系统的看门狗电路设计

根据嵌入式系统的具体应用特点,应用常规看门狗芯片设计了一种看门狗电路,在微处理器进入休眠低功耗、烧写编程、远程升级维护等模式时,看门狗功能被临时屏蔽,从而保障了这些模式的正常运行.该电路已应用在实际系统中,应用效果证明了设计的有效性.     

嵌入式系统的低功耗软件方案

本文将讨论嵌入式产品如何在嵌入式多媒体芯片基础上利用软件提高产品待机能力,提高省电性能.     

嵌入式系统低功耗设计研究

嵌入式系统系统设计较为复杂,其中涉及到诸多内容,如何对系统进行低功耗设计,则是设计的重点和难点所在.究其根本,嵌入式系统并不具备持久电源供应支持,多是选择电池为系统提供电力支持,并且很多的嵌入式系统均会受到质量、体积等因素限制,因此无法提供大电量支持.嵌入式系统运行中,部件产生能量也会加剧功耗,为了解决散热问题会进一步...     

嵌入式系统低功耗设计研究与实现

随着科技的不断进步,嵌入式系统性能得到了很大的提高,系统模块更加强大,处理速度更加快速,不过在耗能方面还是有待提高,目前,功耗问题是困扰嵌入式系统更好发展的主要因素。嵌入式系统主要包括软件设计以及硬件设计。为了降低功耗,就需要对这中设计方法进行深入研究,解决存在的不足。本文根据实际情况,结合经验,对嵌入式系统的低功耗问题进行了分析,并对嵌入式系统的硬件设计以及软件设计提出了一些切实有效的措施,有利于更好的解决嵌入式系统的功耗问题。     

基于硬件构件的嵌入式系统低功耗研究

降低系统功耗不仅要考虑硬件方面的因素,同时也要分析因软件引起的功耗。为了降低系统整体功耗,首先需要明确影响系统功耗的软硬件因素。在硬件方面,通过对硬件构件进行选择、设计和整合等方法降低功耗;软件方面则是重点优化与功耗密切相关的要素,如算法、指令与方法等。这些因素往往是相互制约、相互影响的。设计一个成功的低功耗系统,需要通过分析与实验,明确一个以硬件构件为思想的嵌入式系统低功耗设计时所需考虑的一些问题。     

可扩展处理平台为嵌入式系统提供卓越性能

随着高端嵌入式应用的推广,对嵌入式处理器的性能提升也提出更高的需求.例如,提高微处理器的信号处理能力、在多芯片实施中降低成本和功耗、减小芯片尺寸,并且要具备灵活性,能适应快速变化的要求.     

嵌入式低功耗调制解调器的解决方案

本文介绍了一种低速嵌入式低功耗MODEM的解决方案.该方案采用了CML公司研制的GMX868芯片,可应用于基于公共交换电话网(PSTN)的通信装置中.     

超低功耗微机控制系统设计

本文针对便携式仪器仪表类低功耗产品开发的需求,从微处理器选型、外围逻辑电路设计、电源高低电压切换等三个方面详细介绍了微机控制系统超低功耗设计思路,并将其成功应用于某电池供电的IC卡仪器仪表产品中,这些技术和策略具有一定的普适性和推广应用价值.     

基于RISC结构的8位低功耗微控制器的设计

介绍了RISC(Reduced Instruction Set Computer)结构的8位微控制器(MCU)的设计，采用两级流水线，单周期指令，指令集与PICl6C57兼容，并时各单元模块进行描述。最后利用XILINX进行时序仿真，在FPGA上进行验证并得到最终结果，理论分析与计算机仿真表明该结构切实可行、有效，且易于实现。     

降低嵌入式医疗电子应用中的功耗

在设计任何电子设备时,低功耗都是追求的目标之一.就便携式医疗设备而言,实现功耗目标是成功开发产品的关键因素.通过在单个器件中以更高集成度集成多种功能的高级半导体,设计人员可以极大地缩小医疗设备的尺寸,同时通过降低医疗应用(包括植入式设备、便携式设备、家用设备和安全设备)中的功耗来延长它们的寿命.本文将说明设计人员如何利用单片机(MCU)的高级功耗管理功能来降低医疗应用中的功耗.     

基于ARM的嵌入式计算机系统的低功耗设计与实现

嵌入式计算机系统被广泛应用于便携式和移动性较强的产品中,而这些产品的低功耗设计的目标是在满足用户对性能需求的前提下,尽可能降低系统的能耗,延长设备的待机时间[1].基于ARM处理器的嵌入式计算机系统主要通过低功耗微处理器选择、接口驱动电路的设计、电源供给电路设计、动态电源管理等来实现系统的低功耗.该系统已经在产品应用,系统性能稳定,功耗很小.     

Turbo译码器的低功耗设计

为了降低Turbo码译码器的功耗,作者介绍了一种利用对迭代次数的优化和关闭闲置状态下的译码器来降低功耗的方案;由于在SISO中,存放分支路径值以及前向路径状态值的储存体在功率的消耗上约占整个Turbo译码器功耗的70%,作者提出自己的方案,通过增加逻辑电路来减小储存体的大小从而降低译码器的功耗.实验结果表明修改后的方案可以降低比传统方案约12%的功耗.可见,在低功耗设计中抓住功率的消耗主体尤为关键.     

AC/DC开关电源脉宽调制芯片的低功耗设计

基于AC/DC开关电源PWM控制芯片的工作原理,分析了其产生功耗的主要来源,提出了两种减小芯片功耗的方法,一是采用电流源和电流沉串联方式构成的输出驱动电路,通过消除CMOS电路的瞬态短路导通现象,降低该电路模块的功耗;二是采用跳周工作模式,使芯片在轻载和空载情况下,降低功率开关管的开关损耗.     

家庭网关SoC DSP 子系统低功耗设计

DSP子系统是家庭网关SoC的关键部分,随着系统工作频率越来越高,系统功耗也越来越大,低功耗设计就极为重要,本文介绍了DSP的时钟配置,尤其是不同工作状态的具体配置,采用关闭DSP ROM,以及状态切换,在正常运行态、待机态、休眠态之间切换DSP子系统工作模式的方法,在系统设计阶段,降低系统功耗的方法和具体系统工作模式转换步骤,并在实际验证中取得了良好的效果.