嵌入式系统中外围器件的能耗估算方法

2. 音频模块

音频器件有待机、数模和模数转换三种工作模式。对于每一个模式，都要用器件的电源电压、电流和时钟频率来计算相应的电容。用于计算电容的等式与等式2相似。用于每个模式的每个周期能耗是通过等式5加以计算的：

能耗曲线描绘工具显示(表1)了持续的队列状态检查所耗费的能量。能耗曲线表明：默认音频驱动器仅有3%的能量用于音频数据传输，而96%的能量浪费在轮询上。此外，采用处理器作为媒介来在存储器和器件间发送数据会产生额外的总线开关动作，因此，要重新设计了这个器件驱动器。

新的器件驱动器运用DMA在存储器与I/O控制器之间进行通信。当操作完成或当DMA访问的数据极限达到时，以中断方式通知处理器。表2所示的能耗曲线描绘工具显示结果表明：几乎所有的系统能耗都消耗在实际的DMA数据传输当中。

本文小结

本文介绍了一种用于估算在嵌入式系统中外围器件能耗曲线的方法。我们开发了一种精确到每个周期的仿真器和Profiler工具来估算外围器件的能耗。Profiler工具可使驱动器软件最优化。仿真表明：外围器件与嵌入式系统的其它部分的通讯的能耗占总系统的能耗的70- 75%，通过改变I/O控制器、主CPU和存储器之间的通讯协议，可以使音频驱动器的能耗减少了57%。