嵌入式軟件電源能耗優(yōu)化的解決方案
加入技術(shù)交流群
典型的節(jié)能措施包括：
1 選擇有節(jié)能屬性的元件
2 提高系統(tǒng)集成度
3 調(diào)整CPU主頻
4 調(diào)整電源供給
5 選擇帶節(jié)能屬性的、高速緩沖存儲器和片上內(nèi)存的微控制器
然而，只有通過軟件全程的控制各個消耗電池能量的組件，充分的發(fā)揮其硬件的節(jié)能屬性，才能達到最佳的節(jié)能效果。能耗是電流，電壓和時間的乘積，控制軟件對這幾個參數(shù)都有很大的影響。因此，軟件工程師需要經(jīng)常不斷的嘗試確定這三個參數(shù)在不同的操作模式下的最佳配置，以達到最佳的節(jié)能目的。例如工程師可能會問自己如下的問題：
1 微處理器是否工作在正確的節(jié)能模式
2 程序變更會如何影響系統(tǒng)的能耗
3 是否會出現(xiàn)任何未預料的能耗峰值
回答諸如此類的問題，需要一個測試裝置。該裝置需要可以測量、記錄和分析控制軟件的程序和數(shù)據(jù)流程，以及電流和電壓梯度。同時也可以以一種簡單的方式把所有的記錄信息相互關(guān)聯(lián)起來。 在2007年嵌入式世界年會上，作為全球第一款嵌入式軟件能耗分析工具生產(chǎn)廠商，勞特巴赫展示了一個強有力且易用的解決方案成功的解決了上述的所有問題。
技術(shù)要求：
為了可以定位出每行代碼的能耗量，需要收集如下的數(shù)據(jù)信息：
1 控制軟件的程序流，可以采用帶有實時跟蹤能力的調(diào)試器(PowerDebug)來采集該信息
2 程序運行時的電流和電壓梯度，帶有模擬/數(shù)字探頭的邏輯分析設備是比較適合此目的的測量設備。
有了這些數(shù)據(jù)，主要的任務就在于如何才能把程序流、電流和電壓梯度的信息關(guān)聯(lián)起來。但是如果使用來自不同設備生產(chǎn)廠商的設備，即使可以把相關(guān)信息關(guān)聯(lián)起來，實際操作也將是十分復雜的，綜合數(shù)據(jù)的分析和統(tǒng)計同樣也是相當困難。
勞特巴赫嵌入式軟件能耗分析技術(shù)的創(chuàng)新核心就是提供上述問題的解決方案，并且開發(fā)出了適當?shù)模子玫男畔@示和分析方法。
解決方案：
勞特巴赫嵌入式軟件能耗測量方案，包括一個調(diào)試器模塊(PowerDebug)、實時跟蹤模塊(PowerTrace)和一個邏輯分析模塊(PowerIntergrator)，每個模塊都集成了一個精確的時間計數(shù)器，所有模塊的記數(shù)器在程序開始時進行同步。每個模塊的記錄都有對應時間戳，因此各個模塊的記錄都可以通過時間戳關(guān)聯(lián)起來。這樣，就可以確定每行代碼的能耗。
為了獲取電流和電壓梯度數(shù)據(jù)，TRACE32 PowerTrace II (跟蹤模塊) 或者 PowerIntegrator(邏輯分析模塊) 可以通過新型的Trace32 AnalogProbe 模塊擴展實現(xiàn)如下功能：
1 實時記錄4條電壓通道和3條電流通道信息
2 針對電流、電壓或能耗的限制值和測量范圍實時生成觸發(fā)事件
為了測量電流，在被測電路上需要一個分流電阻。該電阻上的壓降取決于電阻的大小和通過該電阻的電流。Trace32 AnalogProbe 可以測量/記錄分流電阻上的電壓值。這是一種種被許多評估平臺普遍采用和支持的測量方式。
電流、電壓和分流電阻阻值都可以通過如下用戶界面進行控制。由電流和電壓計算得出的能耗也可以在該用戶窗口進行控制，另外，用戶可以將電壓設置為固定值進行計算。
linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）
評論