圖1. 電源管理器分區(qū)

這意味著無需修改內(nèi)核，但在CPU時(shí)鐘與操作系統(tǒng)定時(shí)器時(shí)鐘相結(jié)合的平臺(tái)上，DSP/BIOS時(shí)鐘模塊(CLK)需要補(bǔ)充例程(routine)，這對頻率縮放非常重要，因?yàn)檫@些例程能夠使OS時(shí)鐘適應(yīng)PWRM的客戶端。

電源管理器通過寫入并讀取時(shí)鐘空閑配置寄存器，并通過控制CPU時(shí)鐘速率及穩(wěn)壓電路的特定平臺(tái)功率擴(kuò)展庫(PSL)，直接與DSP硬件相連接。PSL將電源管理器及應(yīng)用的其他部分與頻率和電壓控制硬件的低層實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)相隔離。

電源管理器擁有若干個(gè)與應(yīng)用相關(guān)的任務(wù)。由設(shè)計(jì)工程師對其進(jìn)行靜態(tài)配置，并在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)用：

1．空閑時(shí)鐘域—電源管理器提供的接口可使特定時(shí)鐘域處于空閑狀態(tài)，從而降低功耗。此外，它還可以在OS空閑循環(huán)的適當(dāng)點(diǎn)提供能自動(dòng)使DSP CPU和高速緩存處于空閑狀態(tài)的機(jī)制。

2．降低引導(dǎo)時(shí)間的功耗—電源管理器包含一個(gè)鉤子機(jī)制(hook mechanism)，這使開發(fā)人員能夠設(shè)定省函數(shù)，以便在引導(dǎo)時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)用。

3．電壓及頻率(V/F)調(diào)節(jié)—電源管理器提供的接口可使應(yīng)用程序動(dòng)態(tài)更改DSP內(nèi)核的工作電壓及頻率。因此，應(yīng)用程序可利用該特性根據(jù)相關(guān)的處理要求相應(yīng)調(diào)整功耗。電源管理器API可設(shè)定應(yīng)用中的電壓是否應(yīng)隨同頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，以及在降壓轉(zhuǎn)換過程中是否可繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)，轉(zhuǎn)換時(shí)延由負(fù)載而定，有可能會(huì)較長；如果處理器在降壓轉(zhuǎn)換期間工作正常，則允許繼續(xù)執(zhí)行應(yīng)用；此外，電源管理器還包含用于查詢V/F設(shè)定點(diǎn)屬性及時(shí)延的API。

4．睡眠模式—電源管理器包含的配置及運(yùn)行時(shí)接口使開發(fā)人員可產(chǎn)生自定義睡眠模式，以便在非工作狀態(tài)期間節(jié)省電能。

5．電源事件的注冊及通知—為了調(diào)整整個(gè)應(yīng)用中的V/F調(diào)節(jié)比例、睡眠模式以及其他事件，電源管理擁有一套記錄及通知機(jī)制，以使諸如應(yīng)用代碼、外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序、打包的內(nèi)容以及OS時(shí)鐘模塊能針對會(huì)影響到他們的特定事件進(jìn)行記錄，以便通知。這些電源事件如“即將更改 V/F 設(shè)定點(diǎn)”、“完成更改V/F 設(shè)定點(diǎn)”、“進(jìn)入睡眠模式”、“從睡眠模式中喚醒”以及出現(xiàn)“電源故障”等。通知進(jìn)程(notification process)是電源管理器的重要特性。當(dāng)無需通知時(shí)可使用“未登記”功能。
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　　策略實(shí)施

上面已經(jīng)建立了提高電源效率的基礎(chǔ)，下一步工作就應(yīng)該確定開發(fā)高效率應(yīng)用的策略，并充分利用OS中的部分方法及支持。

所建議的策略包括以下11個(gè)步驟。該策略具有可重復(fù)性：當(dāng)無法滿足電源管理目標(biāo)，或者需要采用額外的運(yùn)行時(shí)方法才能滿足應(yīng)用的電源預(yù)算時(shí)，就可重復(fù)這些步驟。

1. 從最初就考慮到電源效率；

2. 選擇低功耗組件；

3. 對電源進(jìn)行建模和估測，并進(jìn)行相應(yīng)的硬件測試；

4. 針對電源管理和測量設(shè)計(jì)具備鉤子機(jī)制的硬件；

5. 構(gòu)建可大幅提高工作效率的軟件；

6. 啟用簡單的電源管理開／關(guān)機(jī)切換；

7. 在無電源管理的情況下也可先進(jìn)入工作；

8. 重復(fù)開啟“開機(jī)”特性，并測量功耗開銷(payoff)；

9. 開啟代碼生成優(yōu)化功能、重置代碼及數(shù)據(jù)，并調(diào)整“熱點(diǎn)”監(jiān)測；

10. 進(jìn)行校準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)頻率及電壓的最低；

11. 激活并應(yīng)用所有的電源管理特性。

選用現(xiàn)成的DSP*估板5509A EVM PLUS板作為測試平臺(tái)，該*估板不僅支持V/F調(diào)節(jié)，還包含針對DSP內(nèi)核與總體系統(tǒng)電源測量的鉤子機(jī)制。

需要注意的是，EVM作為易于使用的*估平臺(tái)，并未在出廠時(shí)提供最佳功耗配置。另外，在*估效果時(shí)應(yīng)謹(jǐn)記由于其易于配置，所以EVM上測量的總體系統(tǒng)電源數(shù)量就應(yīng)多于通常情況下部署的平臺(tái)。EVM還能以DSP內(nèi)核級與系統(tǒng)級兩種方法測量各種技術(shù)的有效性。

步驟1無需解釋。步驟2及4基本上都由這種特殊EVM完成，這充分表明了該平臺(tái)的廣泛適用性。步驟3(試驗(yàn))在EVM上進(jìn)行，目的是測量各種技術(shù)的效果(如片上與片外存取的內(nèi)核及系統(tǒng)電源、DMA與CPU傳輸?shù)谋容^、空閑外設(shè)及時(shí)鐘域的作用等等)。
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?? ? ? ?架構(gòu)

應(yīng)用范例如圖2所示。音頻信號(hào)經(jīng)過采樣通過多聲道緩沖串行端口(McBSP)回放到DSP。DSP DMA引擎向McBSP輸入或讀出采樣信號(hào)。立體聲音頻數(shù)據(jù)通過RxSplit任務(wù)分離為兩個(gè)數(shù)據(jù)流，并在Processing Task中進(jìn)行處理。DIP開關(guān)用于選擇G726編碼／解碼處理或簡單音量控制。兩個(gè)聲道隨后在TxJoin任務(wù)中組合，然后輸出至揚(yáng)聲器。