动态电压调整的系统级功耗管理模型

动态功耗管理技术还需更多的系统工作模型理论研究,该文提出了一种新的采用适于动态电压调整的系统级功耗管理方法,把电压调整比例因子从工作状态建模中独立出来进行优化,能更有效地调整延时和能耗的折衷。分别从理论分析和系统仿真的方法,对比了不同的固定电压策略和动态电压调整策略的工作性能。结果表明,采用上述理论模型优化搜索得到的电压调整策略实现在设定的不同工作条件下具有较强的速度功耗调节能力,能够满足具体工作的性能要求,并且节省很大的功耗。     

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.     

无线传感器网络汇聚节点动态功耗管理方法

针对传统的功耗管理方法不能解决实际应用中汇聚节点能量资源有限而易成为网络瓶颈的问题,以及传统排队论的指数分布理论模型在处理无线网络业务流时无法准确描述自相似性问题,提出了一种无线传感器网络汇聚节点动态功耗管理方法.首先理论推导了节点在各个休眠状态的休眠阈值,采用定数截尾样本的一致最小方差无偏估计方法得到汇聚节点在持续空闲时间长度上服从Pareto 分布的参数,在不影响网络性能的前提下,利用二维模糊控制器自适应地调整定数截尾样本选用窗口.实验结果表明,该方法在满足网络性能约束的前提下,经动态调整节点的体眠深度,可减少约40%汇聚节点的能量开销、30%的动态功耗管理切换时延,提高约56%的切换成功率,从而避免了汇聚节点易成为网络瓶颈节点的问题,有效延长了汇聚节点的工作寿命.     

嵌入式设备动态电源管理初探

随着嵌入式技术的高速发展，嵌入式系统的应用越来越广泛，功能也越来越强大，如何降低功耗，延长电池使用时间成为嵌入式系统设计的一个十分重要的问题。微电子技术的发展促进了各种先进的硬件功耗控制技术出现，与此同时，利用软件进行系统级电源管理已经成为控制和优化系统功耗的重要手段，本文重点讨论了动态电源管理（DPM）技术。     

基于浮力驱动系统的低功耗升沉运动控制策略

针对地转海洋学实时阵列(ARGO)浮标的无动力升沉运动,提出了一种新型ARGO浮标混合浮力驱动技术(HBAT),介绍了其组成及工作原理;在分析ARGO浮标及HBAT特性的基础上,建立了ARGO浮标的数学模型.以降低下潜功耗、提升动态特性为目标,对多种浮力驱动控制器的动态特性及功耗进行了对比分析;同时,以上浮功耗最低为目标,对不同最大工作压差下的上浮运动中的功耗进行了分析.结果表明:在下潜运动中,模糊PID(比例-积分-微分)控制器在负载扰动下具有较好的动态特性与功耗特性,能够适应海洋复杂多变的环境,提升ARGO浮标工作性能;而在上浮运动过程中,当齿轮泵的最大工作压差为9.2 MPa时,浮力驱动系统的功耗最低,约为2.023 W·h.     

节能型嵌入式系统的系统级设计技术

现在对于低功耗的嵌入式计算系统的需求持续上升。信息技术的发展使得集成电路单位面积上集成的晶体管越来越多，这就必然导致单位面积上的功耗越来越大，局部过热会让晶体管处于不稳定状态，因此，低功耗技术的研究意义十分重大。本书主要讨论节能型嵌入式系统的有效自动设计技术的开发和验证，重点介绍了嵌入式系统的系统级同步综合技术，包括动态电压调度处理器技术。这种技术在性能和功耗之间权衡，使得系统低功耗高性能。     

嵌入式系统性能评测技术

嵌入式系统与应用和市场密切关联,其设计受成本、功耗、芯片体积和开发周期等多种因素的制约,嵌入式系统的性能在满足应用需求的条件下,其性能冗余量不宜太大.在产品开发周期内,以尽可能低的原材料成本和开发成本设计具有适当性能的嵌入式系统,是嵌入式系统项目成功的关键.为此,需要对嵌入式微处理器进行性能评测和分析,作为嵌入式系统性能设计的依据.本文介绍了嵌入式系统性能测试的基本原理、测试方法,描述了多种嵌入式系统性能评测基准及其适用范围.在此基础上,对嵌入式系统性能评测的局限性及发展趋势进行了综合评价.     

基于高速公路信息网的移动嵌入式监控系统设计

针对高速公路管理手段存在的局限性,对基于路网的移动视频监控系统进行了详细的设计与研究.该系统采用C/S模式,将嵌入式技术、Gtk＋/Gnome技术和现代网络传输技术相结合,运用Linux环境下多线程编程方法,对系统软硬件结构及其涉及到的关键技术进行了分析.经过实践测试,所设计的嵌入式设备小巧轻便且整个系统工作性能稳定,视频监控界面清晰流畅、实时性好.能够较好地克服传统公路视频监控系统在日常管理与施工建设阶段中的缺点,使高速公路的管理更加科学完善,具有一定的实际应用价值.     

极低电源电压和极低功耗的亚阈值SRAM存储单元设计

提出一款可以工作在极低电源电压条件下,功耗极低的亚阈值SRAM存储单元.为使本设计在极低电源电压(200 mV)条件下依然能够保持足够的鲁棒性,采用差分读出方式和可配置的操作模式.为极大限度地降低电路功耗,采用自适应泄漏电流切断机制,该机制在不提高动态功耗与不增加性能损失的前提下,可同时降低动态操作(读/写操作)和静态操作时的泄漏电流.基于IBM 130 nm工艺,实现了一款256×32 bit大小的存储阵列.测试结果表明,该存储阵列可以在200 mV电源电压条件下正常工作,功耗(包括动态功耗和静态功耗)仅0.13μW,为常规六管存储单元功耗的1.16%.     

基于信噪比加权的协作频谱感知技术

在认知无线电系统中,通过认知用户的彼此协作,可以显著提高频谱感知的性能.在实际工作环境中,由于认知用户之间的差异,其信噪比会不同,每个认知用户的局部判决在融合中心对全局判决的影响也不同,因此本文提出一种基于信噪比加权的感知技术,给不同信噪比的用户能量分配不同的权重,采用间接的动态改变不同信噪比用户的判决门限的方法.仿真结果表明,在一定环境下,该算法能提高协作感知性能.