嵌入式电源管理的研究(2)
1.3 研究的内容
综上所述，由于嵌入式系统通常采用电池供电，因此其待机工作的时间长短直接受所采用的电源管理技术的影响，因此电源管理问题是嵌入式系统的一 个重要问题。
考虑到当前的各类手持终端的显示屏尺寸越来越大，显示屏的耗电成为了仅次于操作系统的一个耗电大户。因此本文拟从优化显示屏的背光强度控制的角度对电源管理进行优化。
通过在各类手持终端中安装一个光强检测传感器，通过该传感器对环境的 光照强度进行检测，并根据环境光照来对显示屏的背景光强度进行调节。例如在黑暗的环境中，降低显示屏的背景光强度；在白天的室外环境中，则提高显示屏的背景光强度。该策略在降低显示屏的能量消耗的同时，也显著提高了手持终端的用户体验。
2.嵌入式电源管理原理
2.1 嵌入式电源管理概论
电源管理就是对系统的有限电能进行有效的控制，以此降低系统功耗,延长待机时间的，使得功能需求的增长不会对电池资源的消耗加剧，提高系统性能,同时节约能源。从纵向来看,嵌入式系统的功耗管理在不同级别给系统的电源节省空间不同，从控制策略的系统级，策略实现的算法级，一直到门级、电路级,各级的有效设计或者管理都可以为系统节省功耗。各个级别在功耗上可节省的空间如图1所示。
图 1 嵌入式功耗节省空间图
由2-1图知，一个系统的电源管理在不同层级均有节省空间，不同层级的功耗节约方式也不同，比如元器件的加工工艺、电路的设计方式、系统级的控制算法和控制机制等。对嵌入式系统的电源管理进行深入的研究。
2.2 嵌入式电源管理结构
电源管理从层次结构上可以分为三个层次:应用层、操作系统层和Boot Loader层。
层次结构中的顶层为应用层，它又包括电源管理策略和电源管理应用程序。电源管理策略是在位于中间的操作系统层实现的，即嵌入式操作系统层中，具有高复杂度和低灵活度的特点，而在 Windows Phone的系统中，电源管理策略的实现在应用层中，降低策略实现的复杂度,提高了其调整的灵活度。应用层为用户提供与电源管理相关的接口，比如系统的开关机，背光值的修改，电池电量的读取等；同时也提供策略配置接口，比如超时时间的配置等。
其次是操作系统层，分为系统电源管理和设备电源管理。操作系统层是对电 源管理策略的实现，此策略主要针对系统的CPU电源和各个设备的电源。系统电 源管理中的CPU管理则包括对其运行模式、系统时钟和CPU电压的管理;而设备电源管理则是通过与系统电源管理接口或者应用程序的交互，执行上层对设备电 源状态的控制。