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

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

a)在led燈回路中短接一個小電阻，改變阻值，用來控制led燈工作時的電流。

b)利用人眼的遲滯效應(yīng)，使用pwm(脈寬調(diào)制)信號來控制led燈的開關(guān)。

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

c)在手機圖形界面上提供一個調(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，進一步調(diào)節(jié)背關(guān)燈的亮度，這樣，既增加了手機使用的靈活性，又進一步降低了手機的功耗。

無線modem部分的控制、試驗結(jié)果和討論

2.6 無線modem部分的控制

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

2.7 軟件優(yōu)化

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

因此，設(shè)計中確定主cpu主頻對于整個系統(tǒng)的功耗和性能是一個關(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 試驗結(jié)果和討論

在智能手機的設(shè)計中，通過不斷進行硬件優(yōu)化和在軟件上實現(xiàn)電源的動態(tài)管理，測量智能手機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)過優(yōu)化設(shè)計，智能手機在空閑模式下，電流值減小了10.2 ma，在睡眠模式下，電流值減少了1.5 ma。對于無線modem，由于自身含有獨立的電源管理模塊，基本上在3 ma左右，變化不大。相比未經(jīng)優(yōu)化設(shè)計，智能手機經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計后，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的待機時間和使用時間。因此，通過上述方法，可以有效地降低智能手機的功耗。

隨著手機技術(shù)的發(fā)展，特別在智能手機設(shè)計中，低功耗設(shè)計會成為一個越來越迫切的問題。隨著一些新技術(shù)的出現(xiàn)并應(yīng)用于智能手機的設(shè)計中，例如先進的電源管理芯片、先進的處理器，給設(shè)計者提供了更大的靈活性，可以大大降低智能手機功耗。但是，作為設(shè)計者，在進行系統(tǒng)設(shè)計和軟件編程時，必須時時考慮如何降低系統(tǒng)的功耗，只有這樣，設(shè)計出的系統(tǒng)才能擁有一個良好的性能，得到用戶的青睞。

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