嵌入式系统论文低功耗手多媒体终端硬件平台的研究摘要:通过选择低功耗器件,特别是高效率DC/DC变换器,合理进行电路板布线,优化结构级设计,进行系统级功率管理,从而延长电池工作时间。根据多媒体终端的要求,选择了许多新工艺器件,极大地降低了系统功耗。关键词:低功耗OMAP1510能源效率DC/DC变换器手机、PDA等手持设备对图像、音频处理能力的要求日益提高,同时要求设备的体积、重量越来越小。这些设备一般靠单节可充电锂电池作为电源。因而提高处理能力,降低系统功耗以延长电池工作时间是手持设备的重要研究课题[1]。参考文献[1]讨论了低功耗的系统设计技术,特别强调减小电容,缩减不必要的开关行为,降低电压和频率。外部器件间的连接通常比片上连接电容更大。实验证明10%~40%的能量消耗在总线多工器驱动器上。应减少输出,尽量使用片上资源。单纯降低频率并不能降低功耗,因为完成同样的任务需要更长的时间。降低电压会导致性能降低,通过增加并行器件来弥补。选择低电压的CMOS芯片,芯片内各个功能模块应能分别进行低功耗的管理。CMOS器件的功耗主要分两类:静态功耗和动态功耗。运态功耗依赖于工作频率,静态功耗与工作频率无关。偏置电流(Pb)和泄漏电流(Pl)引起静态功耗,短路电流(Psc)和动态功耗(Pd)是由电路的开关行为引起的。器件总功耗P可以表示为:P=Pd+Psc+Pb+PlPd=Caff V2fCeff=C上式中,V和f分别是器件工作电压和频率,Ceff是等效的开关电容,C是允放电电容,是活跃性加权因子,表示电路状态发生改变的概率。CMOS器件功耗的85~90%是动态功耗,而动态功耗与工作电压的平方成正比。因此选择低电压器件能极大地降低功耗。1主处理器选择目前在手持设备中,主要运用A