嵌入式零功耗系統設計研究
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(1)斷續運行系統最小時空占空比的任務安排
對于可斷續運行的系統，無論任務集中還是分散，都要努力尋求有效操作最小量的時空占空比。例如，熱流量計中確定了采集、處理、存儲、送顯示4個任務時間TOP后，任務的循環周期Ttot將決定宏觀時域占空比的大小，即Tdc=TOP/Ttot。Ttot受溫度變化率及測量精度的限制。在確知熱水溫度變化率和溫度采集精度要求下，使Ttot最大來獲得最小的有效操作時域占空比。
(2)連續運行系統的非連續化
將連續運行系統中的某些連續運行任務分離出來，實行非連續化，這樣可以把連續系統的主體任務實現有效操作的占空比。例如，熱流量計實際上是一個連續運行系統，因為它要不停頓地采集流量傳感器的流量脈沖QP。如果把流量脈沖采用極微功耗，獨立的計數器不停地計數，熱流量計只在數據采集任務中順便讀取計數器的計數值即可實現熱流量計主體的最小量時域占空比。
(3)系統中各項操作任務相關區域的最小化與獨立化
為保證系統能獲取最小有效操作的宏觀區域占空比，并據此實現區域的功耗管理，必須將每個操作任務限定在一個獨立的最小區域內，使不同操作任務的電路相對獨立。例如，時鐘、信號通道可單獨關閉；采用電源管理的區域設置單獨的電源總線開關或采用I/O驅動供電等。
3.2 系統硬件設計中的功耗管理電路設計
(1)滿足宏觀時空占空比功耗管理的獨立電路設計。當按照最大限度宏觀時空占空比來管理電路時，必須將這些電路設計成能獨立實現靜態化或實時關閉的電路單元和相應的管控電路。
(2)選擇滿足零功耗管理的外圍器件。選擇能自動實現零功耗管理的器件或可功耗管理的外圍器件。
(3)最小值守電路設計。設計微功耗、高可靠性的開機值守、喚醒值守或運行值守電路。
(4)用電管理電路設計。在許多情況下，對于分時多區操作的獨立電路單元，采用分布式帶關斷功能的供電電路來實現功耗管理是十分有效的。例如，熱流量計在采集完溫度傳感器的輸出后立即將傳感器電源關閉。
3.3 功耗管理的應用軟件設計
零功耗系統完全是在CPU的控制下完成功耗管理的，因此，它是依據總體設計要求，在系統硬件支持下，通過功耗管理的應用軟件實現的。應用軟件要遵循系統有效操作的時空占空比來及時關閉或喚醒相應的電路單元。
(1)MCU、處理器、SOC本身的零功耗管理。它包括內核的零功耗管理和核外功能單元的零功耗管理。
(2) 外圍器件的零功耗管理。它包括外圍器件的功耗管理或電源供電管理。
4 零功耗系統與最小功耗系統設計
零功耗系統是基于功耗管理的低功耗系統，但只有零功耗系統設計并不能實現系統的最小功耗。因為在實際系統中，有效操作時系統的功耗過大以及非有效操作時系統的功耗遠不為零，都會影響實際系統的最小功耗水平；而降低系統有效操作和非有效操作時空中的功耗水平，屬于傳統的低功耗設計技術。它是根據電路功耗特性參數來實現滿足低功耗設計要求，在很多情況下并沒有功耗管理的參與。例如，根據CMOS電路動態功耗特性，其動態功耗與供電電壓、變換頻率、負載電容等參數有關。降低系統供電電壓，降低時鐘頻率，減少硬件電路設計制作時的分布電容等，這樣可以減少有效操作電路中的功耗水平；減少CMOS電路的靜態泄漏電流的措施，則可降低非有效操作時空電路上的功耗。只有充分實施了傳統的低功耗設計和零功耗設計，才能獲得系統的最小功耗。
結束語
(1)零功耗系統是一種工程概念。在這種系統中沒有功耗浪費，所必需的系統功耗為傳統電路功耗的高諧小量。
(2)零功耗系統設計是基于CMOS數字電路靜、動態功耗特性的最大靜態化的功耗管理設計。
(3)在嵌入式應用系統中，按系統有效操作的時空占空比，實現按需供給的功耗管理能最有效地、大幅度地降低系統功耗。
(4)對系統實現低功耗設計與零功耗設計可實現系統的最小功耗--微功耗。
(5)系統的微功耗以及便攜化，使系統供電變得十分靈活與多樣化，從而使傳統的系統電源設計轉向系統供電設計。本文引用地址：http://www.104case.com/article/151233.htm linux操作系統文章專題:linux操作系統詳解（linux不再難懂）
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