從應用層和后臺分析便攜式電子產(chǎn)品的節(jié)能技術

　　便攜式電子產(chǎn)品的節(jié)能技術基本上可以按照其執(zhí)行方式分為應用層技術及后臺技術兩大類。應用層技術由應用程序本身來執(zhí)行，以打印機為例，最后一份文件完成打印之后，打印機便會改用低功率模式。后臺技術由工作系統(tǒng)、后臺任務或硬件來執(zhí)行，因此完全或幾乎不受主要應用任務控制。外設活動監(jiān)控電路便是一種后臺技術，其特點是可將顯示器背光系統(tǒng)或磁盤馬達的電源切斷。
　　
　　應用層技術
　　
　　看似簡單的手持式遙控器其實設計很復雜，因為它的關閉模式并非真正關閉。事實上，遙控長期處于等待狀態(tài)，以便用戶可以隨時、隨手便按。任何按鈕一經(jīng)觸動，遙控器便會從低功率的睡眠模式中喚醒，然后進入完全活躍模式。較為先進的電子產(chǎn)品可能會在開啟及關閉之間添加多個不同的模式，例如時鐘被固定在可以接受的最低速度，而暫時未用的電路模塊則全部關閉，以便節(jié)省用電。
　　
　　調(diào)低工作占空比是一個可為許多系統(tǒng)解決節(jié)能問題的方案。例如，建筑物的暖風/通風/空調(diào)系統(tǒng)的傳感器或控制器節(jié)點真正做出響應的時間只有幾秒或幾分鐘。這些系統(tǒng)在大部分時間之內(nèi)都處于低功率模式的睡眠狀態(tài)，喚醒之后，便立即向傳感器取樣或發(fā)出新的控制輸出，由喚醒至完成工作全部時間不超過一秒，然后便回到睡眠狀態(tài)，直至下一次為止。喚醒信號可以由硬件計時器發(fā)出，這個計時器配置成可以按照固定的周期時間觸發(fā)的系統(tǒng)。

　　
　　圖1：動態(tài)電壓調(diào)節(jié)硬件系統(tǒng)。
　　
　　工作模式也可以由外來信號控制。例如，控制門鎖的無匙門禁系統(tǒng)可能長期處于低功率的睡眠狀態(tài)，一旦檢測到鍵盤上的按鍵閉合便喚醒無匙門禁系統(tǒng)。就上述情況而言，多輸入喚醒(MIWU)支持便很有用，因為輸入/輸出端口的狀態(tài)一旦有變，多輸入喚醒功能便會喚醒處于低功率模式的中央處理器。執(zhí)行MIWU功能的邏輯電路模塊負責監(jiān)控端口管腳及外設接口，以便檢測狀態(tài)是否改變。MIWU功能一經(jīng)設定，便可喚醒處于低功率模式的系統(tǒng)，然后發(fā)出CPU中斷信號。只要采用多輸入喚醒功能，系統(tǒng)在等待輸入信號時便無需先執(zhí)行鍵盤掃描環(huán)路或其他監(jiān)控軟件，因此可以大幅降低功耗。
　　
　　1．協(xié)議規(guī)定的低功率模式
　　
　　部分通信協(xié)議可以支持多種不同的低功率模式。例如，按照無線藍牙通信協(xié)議的規(guī)定，藍牙設備有三種低功率模式可供選擇：
　　
　　探測模式(sniff mode)―藍牙設備以較低的占空比偵聽局部藍牙網(wǎng)絡(微微網(wǎng))，占空比的大小由微微網(wǎng)主設備和從設備互相協(xié)商而定。經(jīng)過協(xié)商同意后，主設備及從設備都可各自發(fā)出指令，以便進入探測模式。已進入探測模式的主設備及從設備也可各自發(fā)出指令以脫離探測模式。
　　
　　保持模式(hold mode)―藍牙設備可以按預先設定的時間段停止偵聽微微網(wǎng)，停止時間的長短由主設備及從設備通過協(xié)商預先決定。經(jīng)過協(xié)商同意后，主設備及從設備都可各自發(fā)出指令，以便進入保持模式。預定的停止時間一旦屆滿，保持模式便會自動終止。
　　
　　暫停模式(park mode)―藍牙設備已終止與網(wǎng)絡的連接，但仍與該信道保持同步。主設備決定從設備是否采用暫停模式。從設備可以提出采用或停用暫停模式的請求，但采用暫停模式與否完全由微微網(wǎng)主設備決定，主設備只需發(fā)出相關指令便可。
　　
　　在以上的模式之中，探測模式的占空比最高，其次是保持模式，暫停模式的占空比最低。如果藍牙設備已停止在微微網(wǎng)上的任何活動，可以進入低功率模式，但由微微網(wǎng)主設備發(fā)出控制暫停與否的控制命令。