無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點芯片的低功耗設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點一般工作于室外環(huán)境并且分布廣，只適于采用電池供電，有效工作時間很短。當電池能量耗盡后節(jié)點會退出網(wǎng)絡(luò)，直接影響通信的效能，當過多節(jié)點退出網(wǎng)絡(luò)后更會影響整體功能的實現(xiàn)。所以如何解決節(jié)點能量約束、提高節(jié)點工作壽命已經(jīng)成為了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中的核心問題。
　　 本文首先在比較分析了當前解決能量約束問題的兩個主要措施——能量補充和節(jié)能措施之后，提出利用動態(tài)功耗管理策略設(shè)計低功耗節(jié)點芯片來解決節(jié)點能量約束問題。詳細闡述了

2、動態(tài)功耗管理策略利用芯片在多種節(jié)能模式模式間切換降低功耗的原理。
　　 然后采用門控時鐘和門控電源方法從硬件上實現(xiàn)了動態(tài)功耗管理策略，并研究了采用這兩種方法后給節(jié)點芯片設(shè)計帶來的新問題及相應(yīng)的解決辦法，包括：使用掃描鏈結(jié)構(gòu)解決數(shù)據(jù)的恢復(fù)問題；使用隔離單元解決數(shù)據(jù)隔離問題；使用雙時鐘結(jié)構(gòu)縮短芯片休眠喚醒時間；利用掃描鏈解決電源連接仿真；利用休眠定時器解決MAC 計數(shù)器的恢復(fù)問題；合理設(shè)計了功耗管理時序以保證芯片節(jié)能模式切換的順利完