<meter id="pryje"><nav id="pryje"><delect id="pryje"></delect></nav></meter>
          <label id="pryje"></label>

          新聞中心

          EEPW首頁 > 電源與新能源 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 基于SEP0611的電源管理驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案

          基于SEP0611的電源管理驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案

          作者: 時(shí)間:2013-07-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          系統(tǒng)休眠是除關(guān)機(jī)外最省電的一種狀態(tài)。休眠(Suspend, STR (Suspend To RAM )),又稱為掛起或者掛起到內(nèi)存,會(huì)將目前的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存,并關(guān)閉硬盤、外設(shè)等設(shè)備,進(jìn)入等待狀態(tài),此時(shí)除了內(nèi)存仍然需要電力維持其數(shù)據(jù),整機(jī)其余部分耗電很少。

          恢復(fù)時(shí)處理器從內(nèi)存讀出數(shù)據(jù),回到掛起前的狀態(tài),恢復(fù)速度較快。一般在電池?zé)o故障且充滿電的情況下可以維持這種狀態(tài)數(shù)天之久。

          1 SEP0611和單元硬件設(shè)計(jì)

          SEP0611是東南大學(xué)自主研發(fā)的一款基于UniCore32內(nèi)核的32位高性能、低功耗RISC微處理器,是定位于手持播放設(shè)備、衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品的高性能處理器。主要分為五個(gè)部分:系統(tǒng)與時(shí)鐘控制、外設(shè)接口、多媒體系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。系統(tǒng)與時(shí)鐘控制部分包含了單元(Power Management Unit, )的設(shè)計(jì)。

          包括時(shí)鐘控制和功耗控制兩部分。功耗控制主要負(fù)責(zé)在各個(gè)工作模式下的切換,進(jìn)入低功耗模式后的喚醒,以及系統(tǒng)的復(fù)位控制。系統(tǒng)工作模式主要分為三種:正常工作模式、掛起模式、休眠模式。

          2 Linux APM技術(shù)
          基于SEP0611的電源管理驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案

          圖1 Linux APM技術(shù)架構(gòu)圖

          圖1是APM技術(shù)在Linux中的架構(gòu)圖。用戶通過用戶態(tài)的APM接口或策略向BIOS申請休眠請求,BIOS設(shè)備接收到用戶層的休眠請求后會(huì)調(diào)用內(nèi)核低功耗層的接口函數(shù),從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)入休眠的一系列操作;在接收到喚醒信號(hào)后內(nèi)核低功耗層會(huì)執(zhí)行喚醒操作,與此同時(shí)低功耗層也會(huì)調(diào)用外設(shè)驅(qū)動(dòng)的接口讓設(shè)備跟隨系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)喚醒。SEP0611無BIOS,系統(tǒng)喚醒后會(huì)回到bootloader執(zhí)行。

          3 系統(tǒng)休眠的內(nèi)核層分析與驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

          Linux系統(tǒng)休眠內(nèi)核層是整個(gè)休眠部分的核心。它將接受上層休眠命令,并通過驅(qū)動(dòng)層使外圍設(shè)備進(jìn)入相應(yīng)的suspend狀態(tài)等,在得到喚醒信號(hào)后將恢復(fù)狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行。它包括了體系結(jié)構(gòu)無關(guān)的部分:當(dāng)前進(jìn)程的凍結(jié)/釋放,管理外圍驅(qū)動(dòng);也包括了體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的部分:讓處理器進(jìn)入/退出休眠,DDR進(jìn)入自刷新指令序列,系統(tǒng)狀態(tài)保存/恢復(fù)等。本小節(jié)由休眠準(zhǔn)備,休眠進(jìn)入和休眠退出,完成喚醒三部分組成。

          3.1 休眠準(zhǔn)備

          在本文中,將suspend_prepare函數(shù)、suspend_devices_and_enter函數(shù)中的大部分內(nèi)容劃分為休眠準(zhǔn)備部分。

          suspend_prepare函數(shù)的主要作用如下:

          (1)用一個(gè)全局變量保存好控制臺(tái)。

          (2)執(zhí)行pm_noTIfier_call_chain函數(shù),該函數(shù)調(diào)用notifier_call_chain函數(shù)來通知事件(將休眠)的到達(dá)。

          (3)凍結(jié)進(jìn)程,這通過freeze_processses函數(shù)實(shí)現(xiàn)。

          在suspend_devices_and_enter函數(shù)中執(zhí)行剩余的休眠準(zhǔn)備工作:

          (1)調(diào)用suspend_ops->begin.

          (2)調(diào)用suspend_cONsole函數(shù)獲取控制臺(tái)信號(hào)量以休眠控制臺(tái)。

          (3)調(diào)用dpm_suspend_start函數(shù),該函數(shù)分為兩步。

          首先調(diào)用device_prepare,該設(shè)備準(zhǔn)備函數(shù)通常無操作;然后調(diào)用device_suspend函數(shù),使設(shè)備驅(qū)動(dòng)進(jìn)入休眠模式。

          在該函數(shù)中,系統(tǒng)會(huì)遍歷dpm_active鏈表,為該鏈表上的每個(gè)驅(qū)動(dòng)調(diào)用suspend函數(shù)(該函數(shù)負(fù)責(zé)掛起設(shè)備驅(qū)動(dòng)),正常返回后會(huì)將其移至dpm_off鏈表隊(duì)列。至此,已完成休眠準(zhǔn)備部分的工作。下面以音頻驅(qū)動(dòng)為例展示設(shè)備驅(qū)動(dòng)suspend函數(shù)的填寫(函數(shù)頭略):

          int i;

          volatile unsigned long *p_regs = i2s_info.base;

          i2s_regs = kmalloc((I2S_PM_REGS_NUM 《 2),

          GFP_KERNEL);

          if(i2s_regs == NULL)

          return -ENOMEM;

          for(i=0; i

          i2s_regs[i] = *p_regs++;

          clk_disable(i2s_info.clk);

          return 0;

          這段代碼主要實(shí)現(xiàn):保存音頻設(shè)備硬件寄存器;禁止音頻設(shè)備時(shí)鐘。


          3.2 休眠進(jìn)入和休眠退出

          完成了進(jìn)入休眠的準(zhǔn)備工作,接下來就是進(jìn)入休眠。

          suspend_enter是休眠進(jìn)入函數(shù),該函數(shù)將調(diào)用suspend_ops->enter(state),調(diào)用該函數(shù)即是調(diào)用SEP0611驅(qū)動(dòng)接口函數(shù)sep_pm_enter;該接口函數(shù)在sep_pm.c中實(shí)現(xiàn)。該文件將保存在CPU寄存器,將休眠代碼搬運(yùn)到sram中,然后系統(tǒng)在sram中執(zhí)行休眠代碼,先讓DDR進(jìn)入自刷新狀態(tài),而后處理器進(jìn)入sleep模式。當(dāng)系統(tǒng)處于休眠模式時(shí),一旦接收到喚醒事件的中斷,如內(nèi)部的RTC ALARM中斷或者外部的Wakeup按鍵信號(hào)才能夠讓系統(tǒng)退出休眠,即喚醒系統(tǒng)。綜上,進(jìn)入/退出休眠的代碼流程圖如圖2所示。
          基于SEP0611的電源管理驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案

          圖2 進(jìn)入/退出sleep模式的代碼流圖

          在圖2中的休眠進(jìn)入部分,保存CPU各模式狀態(tài)之后,跳轉(zhuǎn)到sram執(zhí)行DDR2的自刷新和休眠的進(jìn)入,而這段代碼(DDR2的自刷新和休眠的進(jìn)入)此前已由copy_func_to_sram函數(shù)搬運(yùn)至sram中;而跳轉(zhuǎn)通過將sram的物理地址靜態(tài)映射到linux內(nèi)核(在對應(yīng)架構(gòu)的mm.c中)實(shí)現(xiàn)。

          此后,系統(tǒng)處于休眠(sleep)模式,直至喚醒信號(hào)的到來。

          SEP0611中可用的喚醒信號(hào)有:電源鍵、RTC的ALARM中斷、外部GPIO(AO)口。一旦喚醒信號(hào)到來,即是該執(zhí)行休眠退出部分了。硬件部分將讓系統(tǒng)重新上電,而軟件則回到bootloader部分執(zhí)行,在bootloader中有一段分支代碼,該部分代碼判斷是一次正常啟動(dòng)還是一次從休眠的喚醒,若是后者,則恢復(fù)CPU各模式狀態(tài),此后回到linux操作系統(tǒng)。需要說明的是,在進(jìn)入休眠部分的保存CPU各模式狀態(tài)之前,PC值(用于返回的地址,實(shí)際保存的是PC值加上0x10(合4條指令))已經(jīng)被保存到一個(gè)硬件寄存器中;因此,在退出休眠部分的恢復(fù)CPU各模式狀態(tài)之后,將PC值從硬件寄存器取出,通過其使程序回到linux操作系統(tǒng)執(zhí)行。

          3.3 完成喚醒

          上面講到了程序回到linux系統(tǒng)執(zhí)行后,休眠內(nèi)核層將通過suspend_devices_and_enter函數(shù)中位于調(diào)用suspend_enter之后的部分和suspend_finish函數(shù)完成與休眠準(zhǔn)備相逆的操作。

          首先在suspend_devices_and_enter函數(shù)中執(zhí)行以下完成喚醒的工作:

          (1)調(diào)用dpm_suspend_end函數(shù),該函數(shù)分為兩步。

          首先調(diào)用設(shè)備喚醒函數(shù)device_resume,該函數(shù)會(huì)遍歷dpm_off 鏈表隊(duì)列,依次調(diào)用該隊(duì)列上設(shè)備驅(qū)動(dòng)的resume函數(shù),讓驅(qū)動(dòng)恢復(fù)正常工作模式,并將其從dpm_off 隊(duì)列恢復(fù)至dpm_active 隊(duì)列。然后調(diào)用device_complete函數(shù),該函數(shù)通常無操作。下面仍以音頻驅(qū)動(dòng)為例展示設(shè)備驅(qū)動(dòng)resume函數(shù)的填寫(函數(shù)頭略):

          int i;

          volatile unsigned long *p_regs = i2s_info.base;

          clk_enable(i2s_info.clk);

          init_i2s_gpio();

          for(i=0; i

          *p_regs++ = i2s_regs[i];

          kfree(i2s_regs);

          i2s_regs = NULL;

          return 0;

          這段代碼主要實(shí)現(xiàn):

          (1)使能音頻設(shè)備時(shí)鐘;初始化音頻相關(guān)的GPIO口;恢復(fù)音頻設(shè)備硬件寄存器。

          (2)調(diào)用resume_console函數(shù)釋放控制臺(tái)信號(hào)量以喚醒控制臺(tái)。

          (3)調(diào)用suspend_ops->end.

          其次suspend_finish函數(shù)完成與suspend_prepare函數(shù)相逆的操作:

          (1)喚醒進(jìn)程,通過thaw_processses函數(shù)實(shí)現(xiàn)。

          (2)執(zhí)行pm_notifier_call_chain函數(shù),該函數(shù)調(diào)用notifier_call_chain函數(shù)來通知事件(完成喚醒)的到達(dá)。

          (3)從全局變量恢復(fù)控制臺(tái)。

          至此,系統(tǒng)完成喚醒,且系統(tǒng)中所有的設(shè)備驅(qū)動(dòng)能正常工作。

          4 驅(qū)動(dòng)驗(yàn)證

          4.1 驗(yàn)證環(huán)境和方法

          驅(qū)動(dòng)驗(yàn)證在江蘇東大集成電路有限公司生產(chǎn)的功耗測試板上進(jìn)行,該測試板編號(hào)為:SEUIC東集PCB602_DEMO0611,生產(chǎn)日期為2011.05.13.測試時(shí):CPU運(yùn)行在800MHz,AHB總線運(yùn)行在180MHz,DDR運(yùn)行在400MHz;測試板采用4路LDO供電,4路分別為core、arm、ddr_phy、cpu_io.測試方法為:1)用萬用表的毫安檔測試電流,每測一路,要將該路的0Ω電阻吹掉,將萬用表串入電路,同時(shí)保證其他路的0Ω電阻連接。2)通過操作linux操作系統(tǒng)中sysfs文件系統(tǒng)提供的接口讓測試板進(jìn)入休眠,即是在終端輸入命令:echo mem > sys/power/state.3)通過電源鍵(或RTC定時(shí)中斷)喚醒系統(tǒng),喚醒后驗(yàn)證設(shè)備驅(qū)動(dòng)功能。

          4.2 驗(yàn)證結(jié)果

          測試的0Ω電阻上的電流值如表1所示。b-s(mA)列代表系統(tǒng)休眠之前某電阻上的電流值;i-s(mA)列代表系統(tǒng)休眠之時(shí)某電阻上的電流值;a-s(mA)列代表系統(tǒng)完成喚醒時(shí)某電阻上的電流值;最后一列除了包含了


          上一頁 1 2 下一頁

          評論


          相關(guān)推薦

          技術(shù)專區(qū)

          關(guān)閉
          看屁屁www成人影院,亚洲人妻成人图片,亚洲精品成人午夜在线,日韩在线 欧美成人 (function(){ var bp = document.createElement('script'); var curProtocol = window.location.protocol.split(':')[0]; if (curProtocol === 'https') { bp.src = 'https://zz.bdstatic.com/linksubmit/push.js'; } else { bp.src = 'http://push.zhanzhang.baidu.com/push.js'; } var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(bp, s); })();