一种实时功耗管理算法

提出一种实时功耗管理算法，对当前空闲时间长度进行预测，并应用Timeout方法进行修正，以确定是否进入睡眠模式。在IBM硬盘管理的应用中，实验表明该方法具有较少的错误关闭次数和错误等待次数，因而有效地降低了功耗。     

嵌入式系统的动态功耗管理结构

近几年来功耗问题成为在嵌入式系统领域中普遍关注的热点问题。其中动态功耗管理便是一种重要的减少系统范围的能量的方式。在近年的处理机设计技术中引入了支持基于动态电压与频率缩放的功耗管理的系统,主要提出一种基于这种技术的动态功耗管理的层次体系结构,它是基于"策略"的一种抽象定义。最后文章还用一个实例说明该结构不但能很好地完成复杂系统的功耗管理功能,而且具有较好的可扩展性,并且可以大幅度地降低系统功耗。     

嵌入式系统的动态功耗管理结构

近几年来功耗问题成为在嵌入式系统领域中普遍关注的热点问题.其中动态功耗管理便是一种重要的减少系统范围的能量的方式.在近年的处理机设计技术中引入了支持基于动态电压与频率缩放的功耗管理的系统,主要提出一种基于这种技术的动态功耗管理的层次体系结构,它是基于"策略"的一种抽象定义.最后文章还用一个实例说明该结构不但能很好地完成复杂系统的功耗管理功能,而且具有较好的可扩展性,并且可以大幅度地降低系统功耗.     

源程序级和算法级嵌入式软件功耗特性的分析与优化方法研究

嵌入式系统的功耗优化可以在硬件和软件的多个层次进行,随着微电子技术的不断发展,各种底层先进硬件功耗优化技术的出现和应用,使得高层软件方面的功耗管理和优化技术逐步成为控制计算机系统功耗的重要手段.文中首先在完成嵌入式软件功耗度量的基础上,在硬件微结构级和电路级分析了软件功耗的产生原因和构成因素.然后,在软件源程序级和算法级两个层次上,采取相应措施改善影响嵌人式软件功耗特性的关联特征,以降低软件功耗.最后,针对"八皇后"典型算法问题进行了仿真实验,经过源程序级、算法级和源程序级与算法级混合3种优化,系统功耗最大降幅可以达到93.2%,实验结果表明软件功耗优化方法对于降低系统功耗是可行的和有效的.     

嵌入式系统动态电源管理技术研究

嵌入式系统设计者在以往的设计过程中,通常只考虑系统的稳定性、实时性等,然而随着系统功能的增强和集成度的提高,面临一个新的挑战,即降低系统的功耗。本文重点介绍了动态电源管理（Dynamic Power Management,DPM）设计技术的基本原理和策略模型,并用实例对PMC模型和PM模型进行了详细说明。     

芯片功耗管理：权衡性能和功耗

动态频率和电压调整,时钟门控以及“低功耗模式”是目前用以降低芯片和微控制器功耗的一些方法,更加新的方法正在完成之中。把数目不断增加的晶体管和越来越高的性能挤到尺寸越来越小的芯片级产品(和嵌入式微处理器)中去,正揭示了一个亟待解决的功耗问题。随着硅器件产品不断缩小到90纳米、65纳米甚至更小的处理节点时,不是运行速度而是能耗成为了性能瓶颈。     

高性能通用处理器中的漏电功耗优化

针对高性能通用处理器的结构特性及设计特点,指出了由于在高性能通用处理器中存在发射宽度较大、数据通路规整的基本特点,其大多数电路中的堆叠效应依然明显存在．由此结合一款高性能通用处理器——龙芯2号的具体设计,对该处理器主要数据通路模块进行了输入向量控制,并提出以“直接观察法”、“有效分解法”、“操作数隔离复用法”、“模拟退火算法”等多种技术思想为基础的电路最小漏电功耗分析及优化的实用性方法．实验结果表明,以上方案能够使得处理器的主要数据通路的漏电功耗减少近27％,同时模拟退火算法与以往的随机算法以及遗传算法相比在寻找电路最小漏电功耗的全局搜索能力上具有优势．     

算法级能耗分析方法研究

功耗现已成为嵌入式系统设计中一个重要的约束条件,而设计早期在高层所作的功耗评估与优化对整个系统能耗的影响最为显著。论文通过对指令级功耗模型进行研究得到一个算法级的功耗模型,并提出了基于此模型的静态算法能耗效率分析方法,它可以帮助设计者选择能耗较低的算法,对软/硬件系统设计中的功耗优化也有一定的作用。文中最后在功耗评估平台对算法实例进行模拟测试,试验结果验证了此分析方法的有效性。     

面向嵌入式系统的功耗管理硬件抽象层

由于缺乏面向嵌入式系统的功耗管理硬件标准接口，嵌入式操作系统在不同硬件平台上的功耗管理功能缺乏可移植性。该文针对嵌入式系统提出了一种功耗管理硬件抽象层模型，同时引入了抽象功耗可管理组件模型，为操作系统提供了统一的功耗状态转移函数。基于此抽象层，可屏蔽不同硬件结构的功耗管理细节，有效地提高嵌入式操作系统的可移植性。     

基于复杂度的嵌入式软件功耗模型

系统功耗是嵌入式系统的一个重要方面,功耗很大程度上取决于执行的软件。传统的底层指令级模型功耗分析方法虽然能比较准确地估算出嵌入式系统的功耗,但是这种方法所需要的时间过长。本文介绍一种高层嵌入式软件功耗分析估测方法,以对象函数所使用的算法的复杂度来对该函数构建功耗模型,从而根据此功耗模型能快速估算出该函数在各种输入情形下的功耗情况。     

WOLF-Linux系统上的脉冲式动态电源管理

动态电源管理(dynamic power management,DPM)是一种动态重构系统资源以提供适当系统处理能力和优化的系统功耗的设计方法,着眼于动态获得功耗和效率之间的平衡.动态电源管理结合津科WOLF-Linux系统采用的类纸显示单元的应用需求,产生了DPM结合APM的脉冲式动态电源管理方法.该方法目标是在对媒体阅读系统中实现阅读不耗电的目标.     

动态电源管理的在线优化技术

研究离散事件动态系统中的一类随机离散动态系统—–半Markov决策过程,在动态电源管理问题中的应用.动态电源管理问题存在于很多便携式电子设备中,其主要目的是根据电子设备的状态通过电源管理策略选择关闭或休眠一些元器件,从而实现节省电子设备功耗,延长电池使用时间的目的.首先讨论了动态电源管理问题的建模,给出了一种带有禁止时间的在线优化方法,该方法通过设备自身运行数据,自主地学习并改进电源的动态管理策略,从而使每台电子设备具有个性化的动态电源管理方式,其优化过程可以在设备充电时完成,不需要通过云传输和云计算,避免了隐私数据的泄漏.最后通过仿真实验验证了算法的有效性.     

电力数字化综合管理系统的设计与实现

为实现电力企业输电网与配电网自动化系统的集成管理,同时解决电力信息化系统中普遍存在的信息孤岛问题,设计实现电力数字化综合管理系统.该系统包括大屏幕显示系统、三维展示系统、三维仿真系统、安全防卫系统、用电管理系统、管理信息系统（Management Information System,MIS）及能量管理系统（Energy Management System,EMS）或配电管理系统（Distribution Management System,DMS）等.在某港口电力自动化系统建设中的应用证明,它不仅能够实现配电网生产运行、检修管理的自动化,而且能为企业市场营销提供良好的技术支持.该系统具有一定的先进性、创新性和实时性,同时具有扩展性能好,可维护性、安全性高等优点.     

动态电源管理超时策略自适应优化算法

基于强化学习的方法,提出一种动态电源管理超时策略自适应在线优化算法.构建基于超时策略动态电源管理系统的半Markov控制过程模型,将动态电源管理问题转化为一个带约束的优化问题.利用此模型的动态结构特性,结合在线梯度估计与髓机逼近推导超时策略的在线优化算法.该算法自适应性强,计算量小,具有全局收敛性.通过无线网络通信节点动态电源管理的应用仿真验证了算法的有效性.     

基于GIS技术的电力动态管理系统设计与实现

介绍电力动态管理系统的系统结构和系统功能,设计了如何在地理信息系统中实现电网电力调度和线路巡检的方法,详细论述了电力调度的算法思想与实现方法。该系统具有易于扩展和便于维护等优点。     

一种嵌入式安全内存管理的设计与实现

针对电力应用系统对嵌入式操作系统的实时性和安全性要求,以目前流行的嵌入式操作系统uC/OS-Ⅱ内核为基础,巧妙地应用伙伴算法增强了内存管理模块的功能,并实现了存取控制和审计跟踪等安全功能,同时解决了内存空间的泄漏问题.经测试,本设计能很好的满足电力应用的要求.     

低功耗的可重构数据Cache设计

在嵌入式处理器中,Cache功耗所占的比重越来越大.提出了一种可重构的低功耗数据Cache,能够利用程序运行过程中的空间和时间局部性以及高频数据值局部性来节省功耗.Mibench和Mediabench的仿真结果表明,对于多媒体应用为主的测试程序,采用基于高频值的可重构低功耗数据Cache与普通Cache相比,平均能量消耗降低34.45%,平均能量延迟乘积降低27.50%.     

高功耗嵌入式单板计算机的电源设计与实现

为了满足基于高性能双核MPC8641D处理器的高功耗嵌入式单板计算机的电源设计,分析了处理器的供电要求和单板计算机的整体电路功能,开展了基于多种电源转换芯片的供电设计,解决了高功耗嵌入式单板计算机的供电问题.通过设计基于可编程逻辑器件CPLD的上电时序控制器,实现了多种电源之间的加电时序控制以及复位管理.单板计算机的实际应用结果表明该电源设计稳定可靠、灵活通用.     

嵌入式系统的低功耗调度算法研究

嵌入式系统的低功耗调度算法是嵌入式低功耗技术研究的重要研究方向,文中研究了一种任务间存在依赖关系的嵌入式系统的低功耗调度算法,建立了该低功耗调度算法的数学模型,由于模型的求解复杂性,结合嵌入式系统低功耗调度流程,通过一种比较简单的分步式思想,方便地求解了该低功耗调度算法的数学模型;建立了一个有6个任务的有依赖关系的任务集,通过该调度算法,对该任务集进行了调度,调度后的算法与调度前的算法对比降低的该任务集的能耗;最后用VC编程语言编程仿真验证了该低功耗调度算法的低功耗特性.     

特种装备内部环境气氛传感系统设计与实现

为长期监测特种装备内部环境气氛的变化规律,研制了一种基于STM32微处理器的嵌入式气氛传感系统.核心敏感元件选用SHT15数字式温湿度传感器、LOX02数字式氧气传感器和自主研制的MEMS氢气传感器.设计了一种独特的低功耗供电方案,有效降低了系统的休眠功耗.测试结果表明:系统能够准确测量环境的温度、湿度、气体压力、氧气浓度和氢气浓度等重要指标,体积小、功耗低,对特种装备可靠性评估具有重要意义.