適用于傳感器節(jié)點(diǎn)處理器的功耗管理技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種在一定區(qū)域覆蓋節(jié)點(diǎn)并進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通信、航天等各個(gè)領(lǐng)域，而傳感器節(jié)點(diǎn)處理器則是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的核心控制單元。能源成本的提高，應(yīng)用環(huán)境的苛刻要求，使功耗成為傳感器節(jié)點(diǎn)處理器的首要問題。其中系統(tǒng)級(jí)的功耗管理技術(shù)因?yàn)榫哂休^好的降低處理器功耗的效果而被國(guó)內(nèi)外廣泛研究。但傳統(tǒng)的處理器功耗管理技術(shù)的均以增加硬件，犧牲成本和面積為手段，且靈活性不高，降功耗效果有一定的局限性。
　　本論文介紹了無線

2、傳感網(wǎng)絡(luò)、傳感器節(jié)點(diǎn)處理器以及功耗管理技術(shù)的研究背景、意義，同時(shí)介紹了傳感器節(jié)點(diǎn)處理器的低功耗和功耗管理技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。針對(duì)當(dāng)前功耗管理技術(shù)過分依賴硬件、成本高、管理粒度粗等不足之處，本論文對(duì)一種傳感器節(jié)點(diǎn)處理器(MCU)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)功耗管理（Dynamic Power Management，DPM）的再設(shè)計(jì)，基于MCU的特定應(yīng)用及自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用軟硬件結(jié)合的方式，對(duì)改進(jìn)型的動(dòng)態(tài)功耗管理技術(shù)進(jìn)行了研究：研究了基于模式管理器的改進(jìn)

3、型的工作模式切換技術(shù)，提出了A-IDLE、M-IDLE等新的工作模式；研究了基于子應(yīng)用的改進(jìn)型的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘管理技術(shù)，并提出了子應(yīng)用的檢測(cè)機(jī)制；研究了DPM的粒度問題，并依此提出指令檢測(cè)與反饋機(jī)制；最后在多方面研究的基礎(chǔ)上，提出適用于MCU的改進(jìn)型DPM方案。同時(shí)本論文從系統(tǒng)級(jí)和RTL級(jí)對(duì)上述研究進(jìn)行了基于MCU的具體的電路實(shí)現(xiàn)，最終使得MCU的運(yùn)行功耗大幅下降。最后對(duì)功耗管理設(shè)計(jì)前后MCU的功能，面積，功耗等進(jìn)行了評(píng)估與分析。