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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%～4
0%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+Pl
Pd=Caff V2 f
Ceff= 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
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