- 電源管理操作的靜態(tài)配置。PWRM 支持 DSP/BIOS 配置工具為一些電源管理操作提供設(shè)計(jì)時(shí)選項(xiàng)。例如,開發(fā)人員可配置閑置功能,插入 DSP/BIOS 閑置環(huán)路中,以自動(dòng)閑置 DSP 緩存及 CPU;或配置節(jié)電功能,在導(dǎo)入時(shí)自動(dòng)調(diào)用,以便閑置不必要的外設(shè)或子系統(tǒng)。
- 電源管理 API:PWRM 提供了 API,使開發(fā)人員能夠閑置特定的時(shí)鐘域,以調(diào)用定制睡眠模式,并動(dòng)態(tài)更改 DSP CPU 的操作電壓及頻率。憑借新型API系列,應(yīng)用還可指定是否應(yīng)將電壓與頻率同時(shí)縮放,是否可在電壓降低轉(zhuǎn)換過程中繼續(xù)執(zhí)行,以及V/F 設(shè)置點(diǎn)屬性及等待時(shí)間的查詢。
- 電源事件的注冊和通知:為協(xié)調(diào)整個(gè)應(yīng)用過程中的 V/F 縮放、睡眠模式以及其他電源事件,PWRM 引入了新的注冊及通知機(jī)制,使處理電源事件(如"將更改 V/F 設(shè)置點(diǎn)"、"已更改 V/F 設(shè)置點(diǎn)"、"將進(jìn)入睡眠模式"、"退出睡眠模式"、"電源故障"等)的實(shí)體(如應(yīng)用代碼、外設(shè)驅(qū)動(dòng)器、打包的內(nèi)容以及操作系統(tǒng)時(shí)鐘模塊等)能夠就其處理的特定電源事件進(jìn)行注冊以獲得有關(guān)通知。
PWRM 帶給 DSP/BIOS 的關(guān)鍵特性是"中央注冊系統(tǒng) (central registry)",使處理電源事件的代碼可就其需要獲得通知的特定電源事件進(jìn)行注冊,以獲得有關(guān)通知,并能夠在其不再需要通知時(shí)不進(jìn)行注冊。圖2顯示了注冊與通知概念:
圖2 電源事件通知概念
在該例中,客戶注冊并獲得關(guān)于特定 V/F 電源縮放事件通知。圖中編號列出的步驟為:
- 應(yīng)用代碼進(jìn)行注冊,以獲得 V/F 設(shè)置點(diǎn)更改通知。例如,DSP 就不同的設(shè)置點(diǎn)要求不同的外部存儲器接口 (EMIF) 設(shè)置,因此應(yīng)用寄存器便可控制電源管理器 (PWRM) 代碼,進(jìn)而 EMIF 設(shè)置則可隨著設(shè)置點(diǎn)的更改而改變。作為注冊的一部分,應(yīng)用代碼在事件發(fā)生時(shí)告知:PWRM 要調(diào)用的特定的通知功能;作為通知一部分傳遞的針對不同客戶的參數(shù);以及控件代碼能夠操作的 V/F 設(shè)置點(diǎn)(從而使 PWRM 不會(huì)試圖啟動(dòng)無支持的設(shè)置點(diǎn)更改)。
- 采用串行端口及DMA 傳輸數(shù)據(jù)寄存器的 DSP/BIOS 編碼譯碼器驅(qū)動(dòng)器將獲得 V/F 設(shè)置點(diǎn)更改通知。 在該應(yīng)用中,在較低 V/F 設(shè)置點(diǎn)上沒有 MP3 譯碼發(fā)生。因此在沒有執(zhí)行 MP3 回放時(shí),驅(qū)動(dòng)器可閑置串行端口以及 DMA 時(shí)鐘域,并設(shè)置外部編碼譯碼器為低功率模式。
- 與此類似,文件系統(tǒng)管理器也注冊到 PWRM,以便獲得設(shè)置點(diǎn)更改的通知,因?yàn)槠涔芾碇鎯γ襟w。
- 應(yīng)用決定更改 V/F 設(shè)置點(diǎn)(如 MP3 播放器模式的更改),并調(diào)用PWRM API以啟動(dòng)設(shè)置點(diǎn)更改。
- PWRM 確認(rèn)新的設(shè)置點(diǎn)就所有已注冊客戶啟用,并隨后將待進(jìn)行的設(shè)置點(diǎn)更改通知給所有已注冊的客戶。
- PWRM 向 PSL 發(fā)出調(diào)用,以更改電壓及頻率設(shè)置點(diǎn)。為了安全地更改 V/F 設(shè)置點(diǎn),PSL 將適當(dāng)寫入時(shí)鐘生成及電壓穩(wěn)壓硬件。
- 在設(shè)置點(diǎn)更改后,PWRM 將通知客戶設(shè)置點(diǎn)已發(fā)生更改。
電源管理器的配置
DSP/BIO 實(shí)現(xiàn)了內(nèi)核對象的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)創(chuàng)建。例如,任務(wù)在設(shè)計(jì)時(shí)利用圖形配置工具可靜態(tài)創(chuàng)建,也可在運(yùn)行時(shí)通過 TSK_create() API 調(diào)用動(dòng)態(tài)創(chuàng)建。電源管理器的許多配置參數(shù)涉及到設(shè)計(jì)時(shí)間決策;因此電源管理的靜態(tài)配置被添加至 DSP/BIOS 圖形配置工具使用的配置文件。以下電源管理器參數(shù)是可靜態(tài)配置的:
- 電源管理器啟用/禁用
- 應(yīng)用是否需要在導(dǎo)入時(shí)調(diào)用特定的用戶功能以減小功耗
- 應(yīng)用是否需要就頻率縮放事件對 BIOS 時(shí)鐘進(jìn)行再編程
- 應(yīng)用是否需要在 CPU 空閑時(shí)自動(dòng)閑置時(shí)鐘域
- 電壓與頻率縮放啟用/禁用
- 導(dǎo)入時(shí)CPU頻率值
- 導(dǎo)入時(shí)CPU電壓值
- 電壓縮放啟用/禁用
- 應(yīng)用是否需要在電壓下降時(shí)等待
- 應(yīng)用是否需要在 DSP 進(jìn)入深度睡眠狀態(tài)時(shí)閑置時(shí)鐘域
- 哪些中斷可將 DSP 退出深度睡眠模式
圖 3 所示的屏幕截面圖反映了配置過程,顯示了電源管理器一般屬性的配置列表。
圖3、配置電源管理器一般屬性
除了電源管理器靜態(tài)配置屬性之外,以下屬性是在運(yùn)行時(shí)通過導(dǎo)出的電源管理器 API 動(dòng)態(tài)再配置的:
- 當(dāng) CPU 空閑時(shí),時(shí)鐘域自動(dòng)處于空閑狀態(tài)
- 與頻率一起啟用電壓縮放
- 在電壓降低時(shí)等待
總結(jié)
在實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中可部署一些設(shè)計(jì)及運(yùn)行時(shí)電源管理技術(shù)。一般來說,有些技術(shù)對廣泛系列的系統(tǒng)均是適用的,而另外一些技術(shù)則只適用于專門的應(yīng)用。例如,顯示了某些技術(shù)如何被整合到 DSP/BIOS RTOS 系統(tǒng)中,同時(shí)應(yīng)用開發(fā)商還能夠就其應(yīng)用的要求選擇合適的技術(shù)。
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