应用于低功耗嵌入式处理器的功耗动态管理策略设计

为了降低嵌入式应用系统的功耗和成本,设计实现了一种应用于低功耗嵌入式处理器的功耗动态管理策略.该功耗动态管理策略包括多工作模式切换、动态频率调节、动态电压调节和快速可变的电压供给单元全集成,在满足功能和性能要求的基础上,根据处理器执行任务的需求变化,切换处理器的工作模式,动态调节工作频率与工作电压,降低功耗;快速可变的电压供给单元也集成于处理器中,支持工作电压的实时快速调节,降低系统成本.基于嵌入式应用系统样机的验证结果表明,应用系统执行不同的进程任务时,功耗均有效下降.在嵌入式应用系统中采用该功耗动态管理策略,能够有效降低系统的功耗与成本.     

嵌入式系统低功耗软件技术的研究与探索

对于嵌入式系统而言,功耗问题是一个非常关键而且重要的问题.如果想要从整体上有效降低功耗,需要从系统的观点来审视嵌入式系统的功耗问题.实现嵌入式系统的低功耗,不仅仅需要系统硬件方面的支持,更加需要从软件设计方面进行慎重考虑.只有真正做到硬件方面和软件方面的优化配合才能真正实现嵌入式系统的低功耗运行.在本文中,笔者着重分析了嵌入式系统低功耗软件技术.     

CSP多核处理器芯片的低功耗设计

提出了3种高主频多核处理器CSP芯片的功耗优化技术,即电源域间隔关断技术、流量感知的动态频率调节技术和层次式门控时钟技术.结果表明,3种优化技术对降低芯片功耗的作用均非常有效,能够不同程度地降低芯片的总功耗.其中,电源域间隔关断技术能够解决静态漏流功耗,流量感知的动态频率调节技术和层次式门控时钟技术能够控制动态功耗.     

嵌入式系统的低功耗技术研究

嵌入式系统已经占据了电子系统的主导地位,其应用领域决定了它必须满足众多严格的设计约束。功耗约束就是其中最重要的一个。文中介绍了低功耗技术的基础理论和发展趋势,并结合嵌入式系统应用对当前的低功耗研究的关键技术做了相关分析。     

一种降低流水化指令缓冲存储器泄漏功耗的设计方法(英文)

流水化的指令缓冲存储器通常被用于高频率处理器中,以提高取指带宽。然而,在以往的研究工作中,对流水化指令缓冲存储器的泄漏功耗问题关注较少。在工作中发现流水化的指令缓冲存储器较之传统的指令缓冲存储器能够更好的提供降低泄漏功耗的机会。通过这一观察,提出根据取指地址的要求来动态管理指令缓冲存储器中行的活动——仅仅使需要访问的行处于正常活动状态,而其他行均被控制在低电压模式下,从而大幅度降低这些行的泄漏功耗。通过模拟评测发现,该方法使流水化的指令缓冲存储器的泄漏功耗降低了77.3%,而处理器的性能损失仅为0.32%。     

一种低功耗全CMOS电压基准电路的设计

提出一种低功耗全CMOS电压基准电路,它是根据NMOS载流子迁移率与阈值电压互补的温度效应原理产生的电压基准。采用0．5um n阱硅栅工艺模型．通过Hspice软件对电路进行了仿真,在-20- ＋100℃）g．范围内温度系数为33ppm／℃,电路工作在3～5V电压下,静态功耗仅为10-5uA。     

一种降低流水化指令缓冲存储器泄漏功耗的设计方法

流水化的指令缓冲存储器通常被用于高频率处理器中,以提高取指带宽。然而,在以往的研究工作中,对流水化指令缓冲存储器的泄漏功耗问题关注较少。在工作中发现流水化的指令缓冲存储器较之传统的指令缓冲存储器能够更好地提供降低泄漏功耗的机会。通过这一观察,提出根据取指地址的要求来动态管理指令缓冲存储器中行的活动--仅仅使需要访问的行处于正常活动状态,而其他行均被控制在低电压模式下,从而大幅度降低这些行的泄漏功耗。通过模拟评测发现,该方法使流水化的指令缓冲存储器的泄漏功耗降低了77.3%,而处理器的性能损失仅为0.32%。     

低电压、低功耗CMOS基准电压源的设计

为了有效降低模拟集成电路的功耗,提高工艺兼容性,文中提出了一种全CMOS结构的低电压、低功耗基准电压源的设计方法.该方法基于工作在亚阈值区的MOS管,利用PTAT电流源与微功耗运算放大器构成负反馈系统以提高电源电压抑制比.仿真结果表明:在1.0V的电源电压下,输出基准电压为609.mV,温度系数为46×10-6/K,静态工作电流仅为1.23μA;在1.0～5.0V的电源电压变化范围内,电压灵敏度为130μV/V,低频电源电压抑制比为74.0dB.由于使用了无寄生双极型晶体管的全CMOS结构,该电路具有良好的CMOS工艺兼容性.     

一种编译指导的实时动态电压调节低功耗算法

提出了一种编译指导的实时动态电压调节低功耗算法.算法在编译器的帮助下,在条件语句,循环语句等影响程序实际执行时间的控制语句结构中设置电压调节点,插入电压调节代码,从而最大限度地利用了程序运行时的空闲时间,达到了降低系统功耗的效果.在RTLPower实时低功耗系统上对算法进行了实验,实验结果表明该算法可以减少50%的能量消耗.     

单片机应用系统的低功耗设计

本文介绍了在单片机应用系统设计中降低系统功耗的软件与硬件方面的设计，并给出了具体的软件设计方法，硬件的选取原则及使用     

基于GPRS/GSM的低功耗无线远程测控终端设计

设计了基于GPRS/GSM混合通讯的低功耗数据采集与传输终端,用于定时采集数据并通过GPRS网络上传数据至监控中心。在GPRS网络拥堵时,终端自动切换至SMS方式进行数据传输。终端的主控单元采用超低功耗单片机MSP430,在非工作周期进入LPM3低功耗模式,减少闲时在线功耗。48 h现场测试结果表明,终端能可靠采集和上传数据。GPRS传输的丢包率为6.94‰,混合通讯丢包率为0;其传输平均延迟为1.126~2.669 s;工作周期和低功耗模式的功耗分别为200 mW和0.2 mW。     

电话远程控制器的低功耗设计

阐述PIC单片机的振荡电路设计、休眠省电应用和软件设计等原理实现产品低功耗设计,并应用其原理设计电话远程控制器。介绍了电话远程控制器的工作原理、应用电路和软件设计,给出测试方法及结果。     

基于对象存储系统的对象文件系统设计

基于对象文件系统是建立在对象存储系统上的一种应用,它利用对象的特点对数据进行存储和管理．基于对象文件系统由客户端、元数据服务器和基于对象存储设备组成,通过对系统的各部分进行分析,设计并实现了基于对象文件系统．通过对不同文件大小、不同文件分块大小条件下文件系统的性能进行测试分析,找出系统的数据传输瓶颈,使用以对象属性为导向的缓存和预取技术以及聚合读写的方法对文件系统进行了优化．优化后读写吞吐率分别提高了60Mbyte／s和40Mbyte／s。     

应用于DVB-T系统的RSSI设计

设计并实现了基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺应用于DVB-T系统的RSSI电路.核心电路采用非平衡源极耦合对结构作为整流器,具有良好的全波整流功能;放大器采用折叠式二极管负载结构,既适合低电源电压工作,又具有良好的工艺和温度稳定性;偏置电路采用自举基准源,具有良好的电源抑制比.芯片测试结果表明:在供电电压为1.8 V时,该RSSI的功耗为3.7 mW;在输入信号频率为36 MHz,功率为-31.5～-11.5 dBm的动态范围内,输出的指示直流电压为1.54～0.54 V,非线性误差小于±1.2 dB,实现了功率指示功能.     

从政策变量到目标变量的数学描述及相应政策设计

通过示例来论述从政策变量到目标变量的数学描述及相应政策设计,启示市场运动均衡点的能控性及市场经济宏观调控政策的设计,从而体现出优秀的宏观调控政策设计者和操作者必须也是优秀的控制论专家.     

通用异步接收发送器的低功耗设计

讨论了在DSP微处理器片上集成通用异步接收发送器（UART）的低功耗设计方案．给出了门控时钟休眠状态的控制方法和相应的电路图,以及有限状态机的低功耗设计方法．该设计思想对整个数字系统的低功耗设计具有重要参考价值．     

彩色扩印系统多分物镜的设计

提出了对非常规光学镜头进行分组计算、像差匹配的设计方法.作为特例,给出了在远离常规镜头位置设置扩印镜头的设计步骤及相应的像差曲线和传递函数曲线.     

基于Internet的远程控制机器人系统结构设计

针对新一代网络移动机器人特点，构建了包括Web中心服务器、机器人控制服务器、图像服务器的遥操作 移动机器人系统，该系统为研究者或机器人爱好者提供了一个远程控制移动机器人的试验平台，整个系统可加入 更多的移动机器人，连接更多的图像摄像机，具有一定的开放性。     

一类退化可修系统的最优维修更换策略(英文)

考虑一类退化可修系统,假设其连续的工作时间形成递减的α-系列过程,连续的维修时间形成递增的几何过程。采用更换策略N,即当系统失效N次时更换一个全新的系统,得到了系统长期运行下的平均费用率,找到了最优更换策略N*的解析表达式。最后给出一个数值实例,对系统的一些参数进行了灵敏性分析。