基于Linux2.6嵌入式手持终端低功耗设计

论文摘要

近几年来在人们的嵌入式手持终端系统设计中,功耗问题逐渐成为普遍关注的难点与热点,特别是对于电池供电系统。在电池的性能发展严重滞后嵌入式手持终端设备需求的背景下,当今的低功耗设计被赋予了积极的现实应用意义。对于手持终端的低功耗设计,目标就是在满足功能实现的前提下,尽量延长待机时间。本课题从硬件设计和软件设计两方面进行了论述。硬件低功耗设计重点放在低功耗处理器和外围器件的芯片选型,整体供电电路设计。处理器供电电路允许处理器内核有不同的输入电压,同时从电路级的设计角度来提高电池能量转换率。通过可变电压技术的应用来对处理器的低功耗设计进行了研究,同时对外围LCD器件提出了背光设计电路。软件低功耗设计重点放在利用Linux的调度机制,采用一定的算法来实现处理器的工作模式转换和外围主要器件的睡眠和唤醒。嵌入式Linux将普通Linux操作系统进行裁剪、修改,使之能在嵌入式计算机系统上运行。对于处理器和外围器件的电源管理,利用Linux的固有数据结构,通过函数来实现不同的工作模式的管理。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题的主要研究工作和论文结构
• 1.3.1 课题的主要研究工作
• 1.3.2 论文的结构
• 第二章 电子系统中的能量消耗与低功耗主要设计方法
• 2.1 概述
• 2.2 电子系统中的能量消耗与低功耗电路设计方向
• 2.3 低功耗主要设计方法
• 2.3.1 硬件低功耗设计方法
• 2.3.2 软件低功耗设计方法
• 第三章 终端的硬件平台和操作系统平台
• 3.1 概述
• 3.2 终端的硬件平台
• 3.2.1 总体设计说明
• 3.2.2 核心控制器
• 3.2.3 通信模块
• 3.2.4 液晶屏
• 3.2.5 电池
• 3.2.6 电源转换芯片
• 3.3 终端的Linux操作系统
• 3.3.1 概述
• 3.3.2 Linux操作系统的实现
• 第四章 硬件低功耗设计
• 4.1 概述
• 4.2 S3C2410 处理器的体系结构与低功耗特性
• 4.2.1 处理器供电
• 4.2.2 处理器3.3v供电电路
• 4.2.3 处理器1.8v供电电路
• 4.2.4 实时时钟供电电路
• 4.3 外围器件供电
• 4.3.1 外围数字电路供电电路
• 4.3.2 外围模拟电路供电电路
• 4.4 降低通信模块的功耗设计
• 4.5 降低LCD显示屏的功耗设计
• 第五章 软件低功耗设计
• 5.1 概述
• 5.2 Linux的调度机制
• 5.2.1 Linux调度概述
• 5.2.2 进程调度参数
• 5.2.3 进程表的主要域
• 5.2.4 进程标示符
• 5.2.5 调度的实现
• 5.3 处理器电源管理
• 5.3.1 概述
• 5.3.2 算法分析
• 5.3.3 算法实现
• 5.3.3.1 算法的数据结构
• 5.3.3.2 函数描述
• 5.4 外围功耗器件的电源管理
• 5.4.1 概述
• 5.4.2 函数描述
• 5.5 低功耗设计的仿真和验证
• 5.5.1 验证的系统平台
• 5.5.2 功耗验证模型
• 5.5.3 验证与结果
• 5.6 小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 课题展望
• 参考文献
• 参加科研情况说明
• 致谢