無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)芯片的低功耗設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)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(shí)間很短。當(dāng)電池能量耗盡后節(jié)點(diǎn)會(huì)退出網(wǎng)絡(luò)，直接影響通信的效能，當(dāng)過(guò)多節(jié)點(diǎn)退出網(wǎng)絡(luò)后更會(huì)影響整體功能的實(shí)現(xiàn)。所以如何解決節(jié)點(diǎn)能量約束、提高節(jié)點(diǎn)工作壽命已經(jīng)成為了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中的核心問(wèn)題。
　　 本文首先在比較分析了當(dāng)前解決能量約束問(wèn)題的兩個(gè)主要措施——能量補(bǔ)充和節(jié)能措施之后，提出利用動(dòng)態(tài)功耗管理策略設(shè)計(jì)低功耗節(jié)點(diǎn)芯片來(lái)解決節(jié)點(diǎn)能量約束問(wèn)題。詳細(xì)闡述了

2、動(dòng)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(mén)控時(shí)鐘和門(mén)控電源方法從硬件上實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)功耗管理策略，并研究了采用這兩種方法后給節(jié)點(diǎn)芯片設(shè)計(jì)帶來(lái)的新問(wèn)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(wèn)題；使用隔離單元解決數(shù)據(jù)隔離問(wèn)題；使用雙時(shí)鐘結(jié)構(gòu)縮短芯片休眠喚醒時(shí)間；利用掃描鏈解決電源連接仿真；利用休眠定時(shí)器解決MAC 計(jì)數(shù)器的恢復(fù)問(wèn)題；合理設(shè)計(jì)了功耗管理時(shí)序以保證芯片節(jié)能模式切換的順利完