基于智能手機系統架構優(yōu)化的低功耗設計方案

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，在設計中，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，使用pwm(脈寬調制)信號來(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信號輸出，再配置內部相應的寄存器，控制pwm輸出信號的頻率和占空比，作為控制引腳來(lái)控制led背光燈，以此來(lái)降低lcd背光燈的功耗。

c)在手機圖形界面上提供一個(gè)調節背光燈亮度的界面，讓用戶(hù)在系統設置的led燈亮度基礎上，進(jìn)一步調節背關(guān)燈的亮度，這樣，既增加了手機使用的靈活性，又進(jìn)一步降低了手機的功耗。

無(wú)線(xiàn)modem部分的控制、試驗結果和討論

2.6 無(wú)線(xiàn)modem部分的控制

如圖1所示，智能手機的硬件體系結構采用雙cpu架構，無(wú)線(xiàn)modem作為主cpu的一個(gè)外設，與主cpu芯片的其他外設相比，具有其特殊性，例如當智能手機處于睡眠模式時(shí)，可以直接關(guān)閉lcd、攝像機等外設的供電電源，而無(wú)線(xiàn)modem不行，必須要求無(wú)線(xiàn)modem具有繼續等待來(lái)電、搜索網(wǎng)絡(luò )等功能，而不能直接將其關(guān)閉。而對于本文硬件架構中的無(wú)線(xiàn)modem方案，其中也擁有一個(gè)系統，內部運行完整的gsm(全球移動(dòng)通信系統)協(xié)議和獨立的電源管理模塊，主cpu可以通過(guò)uart口和無(wú)線(xiàn)modem進(jìn)行電源管理協(xié)商。無(wú)線(xiàn)modem內部的電源管理由自己來(lái)控制，當無(wú)線(xiàn)modem處于空閑狀態(tài)時(shí)，自己能完好地進(jìn)入和退出待機模式。因此，在本文的硬件架構的設計上，當智能手機開(kāi)機時(shí)，給無(wú)線(xiàn)modem加電、關(guān)機時(shí)，對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)行設置。

因此，設計中確定主cpu主頻對于整個(gè)系統的功耗和性能是一個(gè)關(guān)鍵。本文在綜合考慮系統性能和功耗的基礎上，設置主cpu主頻為204 mhz。

3 試驗結果和討論

在智能手機的設計中，通過(guò)不斷進(jìn)行硬件優(yōu)化和在軟件上實(shí)現電源的動(dòng)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，結果如表2所示。從表2可以看出，經(jīng)過(guò)優(yōu)化設計，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(wú)線(xiàn)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)化設計，智能手機經(jīng)過(guò)優(yōu)化設計后，在睡眠模式下和空閑模式下，功率損耗有了顯著(zhù)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(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的功耗。

隨著(zhù)手機技術(shù)的發(fā)展，特別在智能手機設計中，低功耗設計會(huì )成為一個(gè)越來(lái)越迫切的問(wèn)題。隨著(zhù)一些新技術(shù)的出現并應用于智能手機的設計中，例如先進(jìn)的電源管理芯片、先進(jìn)的處理器，給設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，作為設計者，在進(jìn)行系統設計和軟件編程時(shí)，必須時(shí)時(shí)考慮如何降低系統的功耗，只有這樣，設計出的系統才能擁有一個(gè)良好的性能，得到用戶(hù)的青睞。

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