基于智能手機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化的低功耗設(shè)計(jì)方案

由此可以看出，在正常工作時(shí)，lcd背景l(fā)ed燈功耗非常大。因此，在設(shè)計(jì)中，必須降低led燈的功耗?？梢酝ㄟ^(guò)以下方法：

a)在led燈回路中短接一個(gè)小電阻，改變阻值，用來(lái)控制led燈工作時(shí)的電流。

b)利用人眼的遲滯效應(yīng)，使用pwm(脈寬調(diào)制)信號(hào)來(lái)控制led燈的開(kāi)關(guān)。

在主cpu中，通過(guò)配置寄存器gpcon_u、gpcon_l可以把gpio20一gpio23和gpio2-gplo5配置成pwm信號(hào)輸出，再配置內(nèi)部相應(yīng)的寄存器，控制pwm輸出信號(hào)的頻率和占空比，作為控制引腳來(lái)控制led背光燈，以此來(lái)降低lcd背光燈的功耗。

c)在手機(jī)圖形界面上提供一個(gè)調(diào)節(jié)背光燈亮度的界面，讓用戶在系統(tǒng)設(shè)置的led燈亮度基礎(chǔ)上，進(jìn)一步調(diào)節(jié)背關(guān)燈的亮度，這樣，既增加了手機(jī)使用的靈活性，又進(jìn)一步降低了手機(jī)的功耗。

無(wú)線modem部分的控制、試驗(yàn)結(jié)果和討論

2.6 無(wú)線modem部分的控制

如圖1所示，智能手機(jī)的硬件體系結(jié)構(gòu)采用雙cpu架構(gòu)，無(wú)線modem作為主cpu的一個(gè)外設(shè)，與主cpu芯片的其他外設(shè)相比，具有其特殊性，例如當(dāng)智能手機(jī)處于睡眠模式時(shí)，可以直接關(guān)閉lcd、攝像機(jī)等外設(shè)的供電電源，而無(wú)線modem不行，必須要求無(wú)線modem具有繼續(xù)等待來(lái)電、搜索網(wǎng)絡(luò)等功能，而不能直接將其關(guān)閉。而對(duì)于本文硬件架構(gòu)中的無(wú)線modem方案，其中也擁有一個(gè)系統(tǒng)，內(nèi)部運(yùn)行完整的gsm(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))協(xié)議和獨(dú)立的電源管理模塊，主cpu可以通過(guò)uart口和無(wú)線modem進(jìn)行電源管理協(xié)商。無(wú)線modem內(nèi)部的電源管理由自己來(lái)控制，當(dāng)無(wú)線modem處于空閑狀態(tài)時(shí)，自己能完好地進(jìn)入和退出待機(jī)模式。因此，在本文的硬件架構(gòu)的設(shè)計(jì)上，當(dāng)智能手機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)，給無(wú)線modem加電、關(guān)機(jī)時(shí)，對(duì)modem進(jìn)行斷電。

2.7 軟件優(yōu)化

式中：m=mdiv+8；p=pdiv+2，s=sdiv；mdiv、pdiv和sdiv可以通過(guò)寄存器進(jìn)行設(shè)置。

因此，設(shè)計(jì)中確定主cpu主頻對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的功耗和性能是一個(gè)關(guān)鍵。本文在綜合考慮系統(tǒng)性能和功耗的基礎(chǔ)上，設(shè)置主cpu主頻為204 mhz。

3 試驗(yàn)結(jié)果和討論

在智能手機(jī)的設(shè)計(jì)中，通過(guò)不斷進(jìn)行硬件優(yōu)化和在軟件上實(shí)現(xiàn)電源的動(dòng)態(tài)管理，測(cè)量智能手機(jī)在空閑模式和睡眠模式下的功率損耗，結(jié)果如表2所示。從表2可以看出，經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，智能手機(jī)在空閑模式下，電流值減小了10.2 ma，在睡眠模式下，電流值減少了1.5 ma。對(duì)于無(wú)線modem，由于自身含有獨(dú)立的電源管理模塊，基本上在3 ma左右，變化不大。相比未經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，智能手機(jī)經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)后，在睡眠模式下和空閑模式下，功率損耗有了顯著的降低，在相同的電池容量下，大大提高了智能手機(jī)的待機(jī)時(shí)間和使用時(shí)間。因此，通過(guò)上述方法，可以有效地降低智能手機(jī)的功耗。

隨著手機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別在智能手機(jī)設(shè)計(jì)中，低功耗設(shè)計(jì)會(huì)成為一個(gè)越來(lái)越迫切的問(wèn)題。隨著一些新技術(shù)的出現(xiàn)并應(yīng)用于智能手機(jī)的設(shè)計(jì)中，例如先進(jìn)的電源管理芯片、先進(jìn)的處理器，給設(shè)計(jì)者提供了更大的靈活性，可以大大降低智能手機(jī)功耗。但是，作為設(shè)計(jì)者，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件編程時(shí)，必須時(shí)時(shí)考慮如何降低系統(tǒng)的功耗，只有這樣，設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)才能擁有一個(gè)良好的性能，得到用戶的青睞。

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