嵌入式系统低功耗软件技术研究

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1、第2l卷第1期计算机技术与发展Vo1．21No．12011年1月COMPUTERTECHNOIDGYANDDEVEIOPMENq’Jan．2011嵌入式系统低功耗软件技术研究姚伟(北京工业大学计算机学院，北京100124)摘要：嵌入式系统低功耗设计中有硬件技术无法涉足的空间，可通过低功耗软件技术实现降低系统功耗的目的。针对液晶显示器(LCD)电气特性，从软件角度，综合运用动态电源管理技术和动态电压管理技术，根据处理器负载变化趋势和对空闲模式计时的思想，给出了降低液晶显示器功耗的算法和策略；利用优化编译技术中的操作替换和指令排序方法，分析

2、和研究图形图像处理中常见的矩阵变换算法，给出了低功耗策略和验证节能73．9％。并就低功耗软件技术算法和策略给出了结论和提出了下一步研究的方向。关键词：低功耗；动态电源管理；动态电压调节中圈分类号：TP302文献标识码：A文章编号：1673—629X(2011)O1—0112一o4StudyofEmbeddedSystemLow-PowerSoftwareTechnologyYA0Wei(Dept．ofComputer，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China)Abstract：T

3、hereisaresearchfieldforlowpowertechnologythatcantbementionedonlybythehardwaredesign，sothenusinglow-powersoftwaretechnologycallreducesystempowerconsumption．Fromthesoftwareperspective，accordingtochangesinprocessorloadandidlemode，andtakingfulladvantageofLCDelectricalcharact

4、eristics，thealgorithm，usingdynamicpowermanagementanddynamicvoltagemanagementcombined，isputforwardtoreduceLCDpowerconsumption．Furthermore，OperationReplacementandOptimiza—tionInstructionSequenceareusedtoanalysisandresearchofmamxtransformationalgorithmfrequentlyusingingap~c

5、sandimagepro—cessingandgivethelowpowerstrategydecreasing73．9％energy．Accordingtolow—poweralgorithmsand‘strategies．itgivesthecon-clusionandfurtherresearchdirection．Keywords：low-power；DPM；DVSO引言广。不管是在航天，航海，还是在工业，家庭，商业贸易伴随嵌入式设备广泛应用，低功耗技术愈显重要，上的应用，都是靠电池供电，然而电池技术的发展远远从软件角度研究低功

6、耗问题也变得更加突出。用软件跟不上嵌人式技术的发展，所以降低功耗，延长电池更技术降低功耗，一般从优化编译、操作系统和应用程序换周期变成了迫切的问题。人手，文中以降低LCD和矩阵运算功耗为例，介绍低因此，嵌入式低功耗软件核心技术的研究意义深功耗软件技术的策略和方法。远：1)降低嵌入式设备制造成本，高功耗的设备肯定1研究意义与现状需要高成本部件来降低温度，以保持性能稳定。2)提高系统的可靠性，功耗密度的增加会对系统1．1研究意义近几年，嵌入式系统(embeddedsystem)已经成为的可靠性和性能影响加剧，一般温度每增加10度，系统的失效

7、率会增加一倍。反过来，功耗降低可靠性增电子信息产业中最具增长力的一个分支。随着手加。机、PDA、GPS、机顶盒等新兴产品的大量应用，嵌入式3)延长电池供电时间，一般的嵌入式设备都要靠系统的市场虽然正在以每年30％的速度递增，而功耗电池供电，设备的功耗降低，自然会使电池的工作时间问题严重制约嵌人式设备的进一步的发展、应用和推延长。4)减轻嵌入式设备重量，方便消费者使用，电池收稿日期：；OLO—o4—22；修回日期：2010一O7—13在嵌入式设备重量中占有很大比例，功耗降低使电池基金项目：北京市优秀人才培养基金项目(20081130501

8、500169)作者简介：姚伟(1984一)，男，山东人，硕士研究生，研究方向为嵌的重量降下来，嵌入式设备重量相应的就会降下来，消人土c软硬件设计。费者使用就会更轻捷方便。第l期姚伟：嵌入式系统低功耗软件技术