智能手機硬件體系結(jié)構(gòu)(參考版)
2025-06-26 20:33本頁面
【正文】 隨著一些新技術(shù)的出現(xiàn)并應(yīng)用于智能手機的設(shè)計中，例如先進的電源管理芯片、先進的處理器，給設(shè)計者提供了更大的靈活性，可以大大降低智能手機功耗。因此，通過上述方法，可以有效地降低智能手機的功耗。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。 根據(jù)表1，從電氣性能上來看，通過減小連續(xù)指令之間的漢明(hamming)距離，原代碼比優(yōu)化后代碼的比特位變化多6次，而兩組代碼實現(xiàn)同樣的功能，因此，優(yōu)化后的指令執(zhí)行時的功耗小于原先指 令。因此，系統(tǒng)軟件完成后，在保證軟件功能一致的情況下，通過對代碼進行優(yōu)化，可以減小軟件在執(zhí)行時的功耗。如表1所示的arm匯編，把指令轉(zhuǎn)變成二進制編碼后，不同之處就是各個寄存器操作數(shù)的二進制編碼不同。在設(shè)計接口電路時，必須考慮以下幾個因素： 上拉電阻／下拉電阻的選取 軟件優(yōu)化是一個很重要的工作，可以大大提高軟件運行時的效率和降低軟件運行時的功耗。當智能手機處于正常工作狀態(tài)下，可以對空閑的接口控制器進行關(guān)閉，以進一步降低智能手機的功耗，還可以防止總線上倒灌電流的影響。對于主cpu來說，各外設(shè)接口控制器的電流消耗[2]如下：nand ma； ma；usb ma； ma； ma； ma； ma； ma；a／ ma； ma； ma； ma。對于一些正在工作的外設(shè)，如音頻編解碼器，通過設(shè)置內(nèi)部的寄存器，關(guān)閉芯片內(nèi)部不使用的通道、功率放大器、d／a轉(zhuǎn)換器等，以降低這些器件工作時的功耗。當智能手機處于正常工作模式時，對處于空閑狀態(tài)的外設(shè)，可以通過主cpu的gpio口，控制給外設(shè)供電的LDO或者dc／dc電源芯片，通過關(guān)閉外設(shè)的供電電源芯片，以達到關(guān)閉外設(shè)的目的。因此，當用戶沒有對手機進行操作時，通過軟件設(shè)置，使手機盡快進入空閑模式或睡眠模 式；當用戶對手機進行操作時，通過相應(yīng)的中斷喚醒主cpu，使手機恢復(fù)正常工作模式，處理完響應(yīng)的事件后迅速進入空閑模式或睡眠模式。智能手機必須重新開機之后，才能進正常工作模式，實際測量，手機在這種模式下電流為100μa。除了modem以外，外設(shè)全部關(guān)閉，定義短時按開機鍵，使智能手機從睡眠模式下喚醒進入正常工作狀態(tài)。在空閑狀態(tài)下，鍵盤背關(guān)燈和lcd背光燈關(guān)閉，lcd上有待機畫面，特定的事件可以使智能手機空閑模式進入正常工作模式，如點擊觸摸屏、定時喚醒、按鍵、來電等。智能手機在這種狀態(tài)下功耗最大，根據(jù)不同的運行狀態(tài)，如播放mp打電話、實際測量，這種模式下智能手機工作電流為200 ma左右。在主cpu主頻確定的情況下，智能手機中定義了對應(yīng)的4種工作模式：正常工作模式(normal)；空閑模式(idle)；睡眠模式(sleep)；關(guān)機模式(off)。 定義不同的工作模式 在硬件架構(gòu)中智能手機的工作模式與主cpu的工作模式密切相關(guān)。本文在綜合考慮系統(tǒng)性能和功耗的基礎(chǔ)上，設(shè)置主cpu主頻為204 mhz。 軟件優(yōu)化 式中：m=mdiv+8；p=pdiv+2，s=sdiv；mdiv、pdiv和sd
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