基于智能手機系統架構優化的低功耗設計方案

由此可以看出，在正常工作時，lcd背景led燈功耗非常大。因此，在設計中，必須降低led燈的功耗?？梢酝ㄟ^以下方法：

a)在led燈回路中短接一個小電阻，改變阻值，用來控制led燈工作時的電流。

b)利用人眼的遲滯效應，使用pwm(脈寬調制)信號來控制led燈的開關。

在主cpu中，通過配置寄存器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，作為控制引腳來控制led背光燈，以此來降低lcd背光燈的功耗。

c)在手機圖形界面上提供一個調節背光燈亮度的界面，讓用戶在系統設置的led燈亮度基礎上，進一步調節背關燈的亮度，這樣，既增加了手機使用的靈活性，又進一步降低了手機的功耗。

無線modem部分的控制、試驗結果和討論

2.6 無線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，無線modem作為主cpu的一個外設，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，可以直接關閉lcd、攝像機等外設的供電電源，而無線modem不行，必須要求無線modem具有繼續等待來電、搜索網絡等功能，而不能直接將其關閉。而對于本文硬件架構中的無線modem方案，其中也擁有一個系統，內部運行完整的gsm(全球移動通信系統)協議和獨立的電源管理模塊，主cpu可以通過uart口和無線modem進行電源管理協商。無線modem內部的電源管理由自己來控制，當無線modem處于空閑狀態時，自己能完好地進入和退出待機模式。因此，在本文的硬件架構的設計上，當智能手機開機時，給無線modem加電、關機時，對modem進行斷電。

2.7 軟件優化

式中：m=mdiv+8；p=pdiv+2，s=sdiv；mdiv、pdiv和sdiv可以通過寄存器進行設置。

因此，設計中確定主cpu主頻對于整個系統的功耗和性能是一個關鍵。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，通過不斷進行硬件優化和在軟件上實現電源的動態管理，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，經過優化設計，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。對于無線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。相比未經優化設計，智能手機經過優化設計后，在睡眠模式下和空閑模式下，功率損耗有了顯著的降低，在相同的電池容量下，大大提高了智能手機的待機時間和使用時間。因此，通過上述方法，可以有效地降低智能手機的功耗。

隨著手機技術的發展，特別在智能手機設計中，低功耗設計會成為一個越來越迫切的問題。隨著一些新技術的出現并應用于智能手機的設計中，例如先進的電源管理芯片、先進的處理器，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，在進行系統設計和軟件編程時，必須時時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良好的性能，得到用戶的青睞。

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