20、嵌入式系统空闲时间功耗优化策略

嵌入式系统空闲时间功耗优化策略

在当今的嵌入式系统设计中，尤其是对于电池供电的设备，能耗已成为主要关注点之一。即使在实时系统中，处理器利用率通常也达不到 100%，这就导致系统会出现空闲状态。然而，即使在空闲状态下，许多实时操作系统仍会维持周期性的时钟中断，以同步系统和跟踪时钟事件。为了降低空闲状态下的功耗，本文将探讨两种不同情况下的功耗优化策略。

1. 嵌入式系统空闲状态与功耗背景

实时嵌入式系统在空闲状态下也存在周期性中断服务，如周期性的时钟滴答中断。为了降低空闲功耗，电源管理需要考虑这些周期性中断服务的影响。常见的降低空闲功耗的方法是将处理器转换到低功耗模式，同时动态电压/频率缩放（DVFS）也是一种有效的节能技术。

不同的处理器提供不同的低功耗模式，例如英特尔的 StrongARM SA - 1100 处理器有运行、空闲和睡眠三种模式，而瑞萨的 M16C 处理器则有正常、停止和等待三种模式。这些低功耗模式通过禁用 CPU 时钟或同时禁用 CPU 和外设时钟来实现功耗控制，但模式转换会消耗时间和功率开销。

处理器型号	模式	功耗	转换时间
SA - 1100	运行模式	400 mW	-
SA - 1100	空闲模式	50 mW