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你知道嗎?雙處理器可以延長電池壽命
相信延長電池壽命是很多用戶的需求,很多系統設計師認為單個芯片所消耗的功耗比兩個芯片要少。原因似乎很簡單:芯片間通信比單個芯片工作消耗更多的功耗,兩個芯片上有更多的晶體管,因此要比有相同功能的單芯片有更多的漏電流。但功耗節省技術卻給這種傳統觀點迎頭一擊。
dsp設計師將更多的功能,如加速器、通信模塊和網絡外設集成到dsp芯片上,使芯片對工程師更為有用。但這種更強大的芯片在完成簡單的內務管理或監控任務時,會消耗比該任務所需更多的功耗。在多種情況下,設計師無法只啟用dsp芯片中所需部分的功能。
在某些應用中,微控制器(mcu)可執行相同的系統監控任務,而比dsp消耗更少的功耗。所以,雙芯片的架構:dsp及mcu也是可行的。因此,使用一個低功耗dsp作為主處理器,另一個低功耗mcu作為系統監控器,就可延長單個dsp完成相同任務所消耗的電池壽命。為了幫助節省功耗,工程師在選擇dsp時要考慮以下因素:
尋找較大容量的片上內存。dsp訪問芯片外存儲器時總會消耗更多功耗。外部dram存儲需要恒定的功耗,這會消耗電池的電能。
選擇一個可啟動和關閉外設的dsp。有一些dsp可對不活動的片上外設自動斷電,這種能力提供了多種級別的控制和功耗節省。
選擇一個在不同功耗級別能實現多種待機狀態的dsp。多電源可節省更多能耗。
選擇提供了能優化功耗使用并降低功耗的開發軟件的dsp。工具應讓開發人員輕松地動態改變芯片的電壓和頻率、管理電源狀態,幫助他們評估和分析功耗信息。
mcu消耗較少電流
在某些應用中的mcu中,低功耗的半導體工藝可降低晶體管漏電流,幫助芯片設計師優化低功耗運行。可惜的是,低功耗工藝會限制mcu性能。例如,一個texas instruments msp430 mcu在待機模式下消耗500na電流, 大時鐘頻率為16mhz。而tms320c5506 dsp運行的 大時鐘頻率為108mhz,在待機模式下消耗10µa電流。這表明它消耗了比msp430高出20倍的電流。
從以前的發展歷程上看,一直由軟件控制內部mcu外設,這表明cpu總保持活動狀態。但新的中斷驅動(interrupt-driven)外設只需要較少的軟件開銷,允許mcu在多數時間保持待機模式。以內部模數轉換器(adc)硬件為例,它可自動掃描輸入通道、觸發器轉換和執行dma傳輸,來處理接收的數據采樣任務。結果,adc幾乎是自發地運行,cpu只用很少的時間為其提供服務,mcu節省了功耗。
多時鐘降低功耗要求
mcu的時鐘系統設計還可幫助降低功耗。圖1中的電路圖顯示了由單個晶體運行的兩個時鐘。mcu通常使用一個32khz晶體,但不一定會同時生成內部時鐘信號、
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