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嵌入式便携设备中电源管理的分析与研
究
系统功耗是阻碍当今世界便携式电子产品发展的一个重要因素。降低系统功
耗的核心 是运用适当的电源管理（power management）策略,关键是准确反映
和利用系统状态信息和任务信息。本文从任务信息和系统状态两个角度,分析系
统设备电源管理策略和方法,并提出 一个基于最高决策的系统级电源管理模块
构架。
引言
现今对电子系统设备性能的要求越来越高,在权衡电子系统的性能和功耗时,
电子系统的性能往往得到更多的重视。 容量有限的电池是便携设备的惟一能量来
源,而 电池容量的提高速度明显赶不上中央处理器性能的提高速度,因此,如何
利用有限的电能为便携设备提供最高性能,是便携设备中电源管理的主要目标。
除此之外, 电源管理还要兼顾稳定性和散热性。 电源管理模块是在可编程电源管
理的设备上,为电源管理提供实现各种功耗模式的应用编程接口的软件模块。
功率消耗有两种方式： 静态功耗和动态功耗。静态功耗主要为晶体管泄漏
（leakage）功率;动态功耗则来源于电路有效性激活,例如地址线或者数据线输
入时引起的寄存器线路的 有效性激活。开关电容所消耗的功率是动态功率消耗
的最主要组成部分,即在电路输出时开关电容进行充放电过程所消耗的功率：
由式（1）可知 Pdynamic 依赖以下 4 个参数： C（电容量）、V（电压）、f
（信号频率）和 a(可变因数)。其中,a 与芯片中出现 0-1 转换的次数有关。降低
动态功耗的方法相应地分为 4 类：
① 降低电容量或者电路的储电量。
② 降低开关的活跃性。由于计算机芯片被越来越复杂的功能性所包装,使
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