嵌入式系统低功耗技术的研究和应用

《嵌入式系统低功耗技术的研究和应用 》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、嵌入式系统低功耗技术的研究和应用戴月武汉交通职业学院430065【文章】嵌入式系统是面向应用的结合多方面技术知识的现代科学，在工业企业、电子设备、过程控制等方面得到了广泛应用。在追求节能的今天，对嵌入式系统的低功耗技术的探究是发展路上不可回避的问题，本文主要以如何从硬件和软件角度分析研究使得系统整体的耗能性大幅下降为切入点进行探讨。【关键词】嵌入式系统；低功耗技术；研究；应用嵌入式系统是面向系统、面向应用的多学科交叉的科学，集成多方面科技、现代计算机技术、现代管理方法和手段的知识密集型系统，具有包容性、综合性和科学性，其中涵盖了计算机技术、通信技术、半导体等先进的技术

2、的技术密集型综合系统。近年来信息化、知识化、技术化的发展使得嵌入式系统也随之迎来发展的广阔前景，在X络化、数字化日益普及的今天，嵌入式系统的发展也将在知识和技术大潮中拥有不可限量的未来前景。而如何在数字化科技高速发展的今天使嵌入式技术发展异军突起，则需要的是不断的创新和结合当下需求与社会环境。与此同时，随着能源日益耗竭，绿色环保意识在大众的普及，耗能类技术的发展受到严峻挑战。这就需要嵌入式系统的发展面向低功耗技术。1嵌入式系统与传统意义中的计算机系统不同，由于有计算机功能但却又非PC系统，使得嵌入式系统面对具体应用功能时更加灵活，软件、硬件要求相较于计算机皆更加灵活自

3、如。嵌入式系统是针对特定运用的，融合多方面先进技术，面向控制、监测等过程辅助专用系统。典型的嵌入式系统包括四部分，分别是嵌入式微处理器、嵌入式操作系统、外围设备和用户应用软件。嵌入式微处理器以小芯片集成许多功能处理，从而大大提高了系统的效率和可靠性。嵌入式操作系统负责系统的内在控制和分配任务。外围设备和用户应用软件属于硬件设备。2嵌入式系统低功耗技术的研究2.1嵌入式系统低功耗技术的发展背景高科技技术和人类经济的飞速发展，引起了一系列资源的大量消耗，能源的枯竭使得所有高能耗技术都要在追求经济效益，普及日常生活，创新科技的同时更要注意能源消耗以谋求长远可持续发展。在全球

4、追求技术低功耗的同时，嵌入式低功耗的发展探索顺应全球绿色环保理念，也能更好地融入全球化竞争与交流。另一方面，运用创新思想理念探索追求嵌入式系统的低功耗技术有利于追求自身经济效益的最大化，把降低成本作为竞争优势，进一步通过低能耗作为销售优势。2.2嵌入式系统低功耗的技术基础嵌入式系统包括嵌入式硬件和嵌入式软件两大部分，嵌入式系统的功耗也包含嵌入式微处理器和外围设备，嵌入式操作系统和用户应用软件两个层次的低功耗技术探究。对硬件部分的低功耗技术追求主要是在制作材料、创新工艺、电池等部分，制作材料的低功耗受限于材料的更新换代，外界影响程度较大。创新工艺的低功耗技术在技术已经较

5、为成熟的今天进步空间不大。而电池部分，在追求硬件低功耗探究中占很大比例，尤其对于移动设备而言，待电时间的长短直接影响系统的优劣。如何研究生产出具有储电能力强，耗电量小，待电时间长的电池成为硬件部分低功耗探索的主要部分。嵌入式微处理器在使用时配合辅助主板，只保留和嵌入式应用有关的主板功能而摒弃其余多余冗杂的部分。嵌入式微处理器的发展大大提高了低功耗效率，体积的减小结合功能的集成很大程度上促进了低功耗技术的发展。软件部分，嵌入式操作系统的低功耗体现在算法级等进行功耗优化等部分，减少整个系统的消耗为系统发展提供可能性。2.3嵌入式系统低功耗的创新要求随着嵌入式系统的发展，对

6、嵌入式系统低功耗技术也提出了进一步相应的创新要求。如何进一步降低硬件的使用材料，节约资源，更新工艺，用最小的能源消耗获得最大的效益，如何在电池部分获得技术进步，如何改进算法编程，精简系统内部结构，使得硬件软件有机结合从而构成低功耗系统是人们探索的方向。3嵌入式系统低功耗技术的应用在信息化、知识化、技术化、X络化的信息时代，多学科、多方面知识相结合的技术密集型嵌入式系统在日常生活中获得广泛应用，并在可预见的未来将获得更大的应用空间。嵌入式系统低功耗技术包括硬件方面的应用和软件方面的应用，其中硬件应用是系统应用的基础，硬件的低功耗技术相对发展较早，软件应用是系统应用的核心

7、，也是重要组成部分，软件方面的低功耗技术开发可以很大程度上降低整个系统的能源消耗，从而从根本上达到低功耗的效果。3.1硬件低功耗技术的应用嵌入式系统硬件包括外围设备和嵌入式微处理器，这一部分的低功耗技术的开发与运用已经达到一定水平，在日常生活、电子商务、工业控制等方面的应用较为广泛，除非寻找新的硬件开发方式，一般开发空间不大。要降低嵌入式系统的硬件消耗，就要从根本上选择低能耗的组成部分。如，以ARM微处理器为代表，它集合了高性能、强综合性、体积小、耗能小等优点，现已广泛应用于许多电子产品，尤其是各种移动设备中。ARM的这些优良特性成为许多以低功耗为目