一種智能手機(jī)的低功率損耗設(shè)計(jì)方案

　　對(duì)于主CPU的各種接口控制器一般不會(huì)全部用到即使智能手機(jī)處于正常工作模式下在不同運(yùn)行狀態(tài)各種接口控制器的使用狀況也是不同的;接口控制器沒(méi)有處于工作狀態(tài)如不將其關(guān)閉仍會(huì)消耗電流對(duì)于主CPU來(lái)說(shuō)各外設(shè)接口控制器的電流消耗［2］如下：NAND Flash為2.9 mA;LCD為5.8 mA;USB HOST為0.4 mA;USB驅(qū)動(dòng)器為2.9 mA;定時(shí)器為0.5 mA;SDI為1.9 mA;UART為3.6 mA;RTC為0.4 mA;A／D轉(zhuǎn)換器為0.4 mA;IIC為0.6 mA;IIS為0.5 mA;SPI為0.5 mA

　　在圖1所示的智能手機(jī)硬件架構(gòu)中SPI接口、USB HOST接口沒(méi)有使用因此可以通過(guò)設(shè)置SPCONO和HcControl寄存器永遠(yuǎn)地關(guān)閉SPI和USB HOST接口這樣可以節(jié)省0.9（0.5+0.4）mA的電流當(dāng)智能手機(jī)處于正常工作狀態(tài)下可以對(duì)空閑的接口控制器進(jìn)行關(guān)閉以進(jìn)一步降低智能手機(jī)的功耗還可以防止總線上倒灌電流的影響

　　2.3 接口驅(qū)動(dòng)電路的低功耗設(shè)計(jì)

　　當(dāng)選擇智能手機(jī)外圍芯片如SDRAM、LCD、攝像機(jī)、音頻編解碼器等器件時(shí)除了要考慮其性能外還必須考慮其正常工作時(shí)的功耗在設(shè)計(jì)接口電路時(shí)必須考慮以下幾個(gè)因素：

　　2.3.1 上拉電阻／下拉電阻的選取

　　軟件優(yōu)化是一個(gè)很重要的工作可以大大提高軟件運(yùn)行時(shí)的效率和降低軟件運(yùn)行時(shí)的功耗例如指令的重排在不影響指令執(zhí)行結(jié)果的情況下可以消除由于裝載延遲、分支延遲、跳轉(zhuǎn)延遲等引起的指令流水線的失效［5］如表1所示的ARM匯編把指令轉(zhuǎn)變成二進(jìn)制編碼后不同之處就是各個(gè)寄存器操作數(shù)的二進(jìn)制編碼不同

　　根據(jù)表1從電氣性能上來(lái)看通過(guò)減小連續(xù)指令之間的漢明（Hamming）距離原代碼比優(yōu)化后代碼的比特位變化多6次而兩組代碼實(shí)現(xiàn)同樣的功能因此優(yōu)化后的指令執(zhí)行時(shí)的功耗小于原先指令因此系統(tǒng)軟件完成后在保證軟件功能一致的情況下通過(guò)對(duì)代碼進(jìn)行優(yōu)化可以減小軟件在執(zhí)行時(shí)的功耗

　　2.3.2 對(duì)懸空引腳的處理

　　對(duì)于系統(tǒng)中CMOS器件的懸空引腳必須給予重視因?yàn)镃MOS懸空的輸入端的輸入阻抗極高很可能感應(yīng)一些電荷導(dǎo)致器件被高壓擊穿而且還會(huì)導(dǎo)致輸入端信號(hào)電平隨機(jī)變化導(dǎo)致CPU在休眠時(shí)不斷地被喚醒從而無(wú)法進(jìn)入睡眠狀態(tài)或其他莫名其妙的故障所以正確的方法是根據(jù)引腳的初始狀態(tài)將未使用的輸入端接到相應(yīng)的供電電壓來(lái)保持高電平或通過(guò)接地來(lái)保持低電平

　　2.3.3 緩沖器的選擇

　　緩沖器有很多功能如電平轉(zhuǎn)換、增加驅(qū)動(dòng)能力、數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较蚩刂频?img onload="if(this.width>620)this.width=620;" onclick="window.open(this.src)" style="cursor:pointer" class=scaleImage height=8 alt="一種智能手機(jī)的低功率損耗設(shè)計(jì)方案" src="http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140213/231549_5_0.jpg" width=8 border=0>當(dāng)僅僅基于驅(qū)動(dòng)能力的考慮增加緩沖器時(shí)必須慎重考慮因驅(qū)動(dòng)電流過(guò)大會(huì)導(dǎo)致更多的能量被浪費(fèi)掉所以應(yīng)仔細(xì)檢查芯片的最大輸出電流IOH和IOL是否足夠驅(qū)動(dòng)下級(jí)芯片當(dāng)可以通過(guò)