使嵌入式设备的动态电源管理

zbz0529

使嵌入式设备的动态电源管理 [复制链接]

       为了在产品众多、竞争激烈的市场上使产品与众不同，手持设备的制造商们往往把电池寿命和电源管理作为手机、PDA、多媒体播放器、游戏机、其它便携式消费类设备等产品的关键卖点来考虑。用户是从电池寿命这方面来看待电源管理的成效，其实它是多种因素共同作用的结果，这些因素包括 CPU 功能、系统软件、中间件，以及使用户可以在更长的充电或更换电池的间隔时间内享用各自设备的策略。
　　　任何拥有笔记本电脑的人都会感觉到，他们的这种便携式设备依靠电池运行时，与依靠交流电（主电源）运行对比，行为表现不一样，屏幕变暗了，处理器时钟变慢了，并且系统只要有可能，就会转入待机或睡眠状态。
　　另外，PDA 的拥有者们还发现，在设备停用一段时间之后，屏幕会变暗，设备甚至进入睡眠状态，而手机用户会注意到，拨号之后，背光和按键照明光熄灭了。在肉眼能够察觉的这些行为的背后，是若干软硬件技术和策略在起作用。
　明显的行为如全速运行、待机和睡眠等，充分利用了 CPU 本身的功能来降低工作电压和/或时钟频率，从而省电。大多数设备用户觉察不到的是，实际的电源管理还可以是渐增的，并且可以每秒发生好几百次，而不是整个系统状态大规模变化。
　　任何动态电源管理 (DPM) 战略开始都是调节便携式设备中存在的一个或多个处理器内核的工作电压和频率——高度集成的、基于 PowerPC、ARM 和 x86 的系统通常配备一块 DSP 或智能基带处理器。实际上，Intel XScale 和 TI OMAP 等处理器系列提供了内核电压和频率的动态调节。不过，现代嵌入式处理器的用电效率非常高，以至于 CPU 并不总是主要的耗能器件，其它大能耗器件可能包括高性能存储器、彩色显示器和无线接口。因此，动态电源管理系统如果只关注对处理器内核的电压和频率进行调节的话，那么它的用途也许很有限。
　　真正有用的电源管理方案将支持各种电压和时钟的快速调节，既可以与 CPU 内核的运行协同进行，也可以独立进行。