如何設(shè)計(jì)低功耗的嵌入式系統(tǒng)
今天,小編將在這篇文章中為大家?guī)?lái)嵌入式系統(tǒng)的有關(guān)報(bào)道,通過(guò)閱讀這篇文章,大家可以對(duì)它具備清晰的認(rèn)識(shí),主要內(nèi)容如下。
一、嵌入式系統(tǒng)的歷史
嵌入式系統(tǒng)的歷史可以追溯到計(jì)算機(jī)科學(xué)和電子工程的早期。
20世紀(jì)40年代至50年代,早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被用于特定用途,這些系統(tǒng)被認(rèn)為是嵌入式系統(tǒng)的前身。
到了20世紀(jì)60年代至70年代,第一代真正的嵌入式系統(tǒng)出現(xiàn)了。這些系統(tǒng)基于定制硬件和專(zhuān)用軟件,用于控制、測(cè)量和監(jiān)視應(yīng)用,如航空航天、汽車(chē)電子、工業(yè)自動(dòng)化和醫(yī)療設(shè)備。這些系統(tǒng)的出現(xiàn),標(biāo)志著嵌入式技術(shù)開(kāi)始走向成熟。
20世紀(jì)70年代中期,微控制器的出現(xiàn)徹底改變了嵌入式系統(tǒng)的面貌。微控制器集成了處理器核、存儲(chǔ)器和外設(shè)接口,使嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)變得更加簡(jiǎn)化。像Intel 8048和Motorola 6805這樣的微控制器,開(kāi)始廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。
到了20世紀(jì)80年代,微處理器和微控制器的性能不斷提升,嵌入式計(jì)算機(jī)開(kāi)始嶄露頭角,用于自動(dòng)化、通信和控制應(yīng)用。這一時(shí)期,出現(xiàn)了更多的嵌入式系統(tǒng),如Intel 8080等微處理器和Intel 8051等微控制器。
進(jìn)入20世紀(jì)90年代,嵌入式系統(tǒng)開(kāi)始多樣化,應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,涵蓋了通信、網(wǎng)絡(luò)、消費(fèi)電子和汽車(chē)電子等領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)開(kāi)始使用更強(qiáng)大的處理器和操作系統(tǒng),功能也變得更加復(fù)雜和多樣化。
到了21世紀(jì),嵌入式系統(tǒng)取得了飛速發(fā)展。微處理器的性能和功耗效率持續(xù)提升,嵌入式系統(tǒng)開(kāi)始涵蓋物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái),使得嵌入式系統(tǒng)成為連接物理世界和數(shù)字世界的橋梁,發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
二、如何設(shè)計(jì)低功耗的嵌入式系統(tǒng)
一般來(lái)講,低功耗嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括如下的幾個(gè)關(guān)鍵的步驟:
1. 方案的確定:方案是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,是項(xiàng)目成功的基本條件。方案選擇錯(cuò)了就等于一個(gè)人走錯(cuò)了路,要么達(dá)不到要求,要么事倍功半,有時(shí)雖然滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)的要求,但卻在時(shí)間、預(yù)算和成本等方面增加了更多的投入。例如在玩具行業(yè),一般均選擇4位系列的MCU來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì),若采用8位甚至16位MCU,則無(wú)論是在成本,功耗等方面都將是得不償失的選擇;
2. 器件的選型:不同的芯片,不同的廠(chǎng)家其所提供的產(chǎn)品的特性均存在差異,特別是在功耗方面,有時(shí)差別很大,比如在4位MCU領(lǐng)域,EPSON、OKI等的公司的Microcontroller的功耗就比Samsung以及***廠(chǎng)家的相同系列MCU要低幾倍甚至是一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此確定了方案之后,如何選擇合理的器件和MCU,也是保證產(chǎn)品功耗能夠達(dá)到要求的關(guān)鍵;
3. 硬件設(shè)計(jì):我們知道外圍電路有時(shí)是整個(gè)系統(tǒng)的功耗“大戶(hù)”,比如ADC、背光、蜂鳴器、外部Memory、各種傳感器等。因此如何合理設(shè)計(jì)外圍電路模塊,合理使用和控制相關(guān)的外圍電路模塊將是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。當(dāng)然硬件的設(shè)計(jì)必須與軟件的設(shè)計(jì)相結(jié)合。
4. 軟件的設(shè)計(jì):軟件的設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重中之重,系統(tǒng)整體功耗的控制、外圍電路模塊的使用、調(diào)度和切換等,均需要通過(guò)軟件的編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。
經(jīng)由小編的介紹,不知道你對(duì)嵌入式系統(tǒng)是否充滿(mǎn)了興趣?如果你想對(duì)它有更多的了解,不妨嘗試在我們的網(wǎng)站里進(jìn)行搜索哦。





