從應(yīng)用層和后臺分析便攜式電子產(chǎn)品的節(jié)能技術(shù)

　　
　　圖3：自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)功能降低了功耗。
　　
　　1．活動監(jiān)控程序
　　
　　許多系統(tǒng)設(shè)計所采用的外設(shè)如顯示器背光系統(tǒng)及磁盤馬達比微控制器更耗電。對于這類設(shè)計來說，專門監(jiān)控個別外設(shè)的活動監(jiān)控程序可以大幅改善系統(tǒng)的功效?；顒颖O(jiān)控程序有自己的計時器，受監(jiān)控的外設(shè)無論進行哪樣的工作，都可避免計時器超過其設(shè)定時限。如果計時器出現(xiàn)溢出或下溢(出現(xiàn)哪種情況取決于計時器的設(shè)置)，會將外設(shè)關(guān)閉或?qū)⒅糜诘凸β誓Ｊ健?BR>　　
　　典型的活動監(jiān)控程序利用實時操作系統(tǒng)(RTOS)提供的服務(wù)設(shè)定后臺任務(wù)，以便處理預(yù)定發(fā)生的事件，其中包括所有活動監(jiān)控程序的更新。有關(guān)的后臺任務(wù)必須提前設(shè)定，以便RTOS可以按照某一固定頻率定時調(diào)用任務(wù)，一般來說每10至100毫秒(ms)之內(nèi)調(diào)用一次。一旦已發(fā)出任務(wù)調(diào)用，該任務(wù)將查找任何預(yù)計發(fā)生的、需要被執(zhí)行的任務(wù)，之后處于懸置狀態(tài)，直至再發(fā)出調(diào)用。
　　
　　系統(tǒng)也可利用旗語(Semaphores)或任務(wù)之間的消息傳遞來告知某外設(shè)接入。當(dāng)系統(tǒng)調(diào)用后臺任務(wù)時，會先核查是否已收到信號。如果有關(guān)信號仍未收到，計數(shù)器會增加。如果計數(shù)器出現(xiàn)溢出，系統(tǒng)便會關(guān)閉外設(shè)；如果信號已收到，計數(shù)器便會進行復(fù)位。
　　
　　設(shè)備驅(qū)動程序可能會對復(fù)位信號進行聲明(assert)，這個信號用于對該設(shè)備進行存取。當(dāng)系統(tǒng)調(diào)用對設(shè)備進行存取的驅(qū)動程序函數(shù)時，驅(qū)動程序可以對后臺任務(wù)聲明這個信號。如果驅(qū)動程序本身沒有這個功能，工程師可以先修改驅(qū)動程序的源代碼，然后加以重新編譯，以提供這個功能，但這樣將使驅(qū)動器不是標(biāo)準的驅(qū)動程序。如果必須確保相關(guān)源代碼及程序可與驅(qū)動器程序庫的新版兼容，可以選擇一個具有較高可移植性的解決方案，這個方案將實現(xiàn)一套函數(shù)或宏，這套函數(shù)或宏發(fā)送復(fù)位信號，然后調(diào)用標(biāo)準的驅(qū)動器。
　　
　　活動監(jiān)控功能也可以利用硬件實現(xiàn)。外設(shè)進行存取時，計時器可以監(jiān)控硬件的活動信號。計時器是自由運行的計數(shù)器，每當(dāng)受監(jiān)控信號被聲明后，計時器便會復(fù)位。如果計時器出現(xiàn)溢位，便會向CPU發(fā)出中斷信號，中斷服務(wù)例行程序隨后便會關(guān)閉相關(guān)的外設(shè)。
　　
　　硬件監(jiān)控器的響應(yīng)可能比軟件監(jiān)控程序快，但對于監(jiān)控外設(shè)的監(jiān)控程序來說，速度通常并不重要。即使利用軟件方案關(guān)閉顯示器背光系統(tǒng)會出現(xiàn)100ms的延遲，但對電池壽命來說，所產(chǎn)生的影響可以說微不足道。而且，完全利用軟件進行監(jiān)控的解決方案也比較容易實現(xiàn)，因為活動監(jiān)控程序只需集中處理一項工作，而且工程師可以只理解源代碼，不必對硬件計時器的結(jié)構(gòu)有任何了解。此外，軟件方案具有較高的可移植性，因為它不會局限于任何特定的硬件計時器實現(xiàn)。但軟件方案需要占用較多的CPU帶寬，如果系統(tǒng)需要經(jīng)常對受監(jiān)控的外設(shè)進行存取，這是一個需要慎重考慮的問題。