嵌入式系统节能模型研究

【摘要】： 随着嵌入式计算技术的飞速发展，嵌入式系统的功能变得越来越强大，然而系统的功耗却成为嵌入式系统设计的主要制约因素之一。嵌入式系统的功耗可以在静态和动态两个技术范畴内来降低，随着系统功能增强和集成度的提高，静态技术已经不能完全满足系统对功耗的要求，最近的研究集中在动态低功耗的设计上，即动态电源管理(DPM)和动态电压调节(DVS)两种主流技术。 在完成本论文的过程中，主要做了如下工作： 1．分析了动态电源管理技术(DPM)的主要原理，研究了三种DPM策略：Time-out策略、预测策略和随机策略，并分析了这三种策略的存在的问题及其改进方向。 2．研究了动态电压调节技术(DVS)，分别研究了非实时DVS调度算法，和实时DVS调度算法。分类讨论了基于时间间隔的DVS调度和基于任务分析的DVS调度。研究了FLAT，PAST，PEAK，AVGn算法。比较了各算法的优缺点。 3．针对具有多种运行状态的可调节微处理器并且任务间带有网状优先级的嵌入式实时系统建立了精确的数学模型(RRDVS模型)，提出了带约束性最短截至期限优先且可回溯算法(RBEDF算法)来对任务集执行顺序排序。 4．针对多种运行状态的可调节微处理器的特性，提出了通过对任务集进行子集划分，把子集抽象成背包问题来确定任务的工作电压的方法。 【关键词】：嵌入式系统 动态电源管理 动态电压调节 RRDVS模型
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP368.11
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 嵌入式系统概述9-10
• 1.1.1 嵌入式系统介绍9
• 1.1.2 嵌入式系统发展历程9-10
• 1.2 电源管理概述10-12
• 1.2.1 电源管理必要性10
• 1.2.2 低功耗处理器技术10-11
• 1.2.3 电源管理规范11-12
• 1.2.4 电源管理发展趋势12
• 1.3 课题研究背景12-13
• 1.4 本文结构13-14
• 第2章 动态电源管理14-22
• 2.1 基本原理14-15
• 2.2 主要算法15-21
• 2.2.1 Time-Out策略16-18
• 2.2.2 预测策略18-19
• 2.2.3 随机策略19-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第3章 动态电压调节技术22-28
• 3.1 基本原理22-23
• 3.2 非实时DVS任务调度23-25
• 3.2.1 基本概念23
• 3.2.2 调度算法23-25
• 3.3 实时DVS任务调度25-27
• 3.3.1 基本概念25-26
• 3.3.2 调度算法26-27
• 3.4 本章小结27-28
• 第4章 基于RRDVS模型的动态电压调节技术28-46
• 4.1 问题提出28
• 4.2 RRDVS模型建立28-29
• 4.3 RRDVS模型求解29-41
• 4.4 实验结果41-44
• 4.5 本章小结44-46
• 第5章 总结与展望46-47
• 参考文献47-51
• 致谢51

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