S3C2440A嵌入式手持终端电源管理系统设计

　　3．2 软件设计

　　为了实现节能，电源管理系统必须通过软件控制系统的功耗。

　　3．2．1 总体架构

　　电源管理系统软件整体架构如图6所示。

　　电源管理软件设计可分为：操作系统层和应用层。

　　(1)操作系统层

　　电源管理的功能执行层，它管理系统中的各个部件(包括处理器和所有外设)，并对具体的电源管理动作进行封装。操作系统层的电源管理有3方面内容。

　　①处理器电源管理：执行由处理器完成的电源管理任务。包括以下3方面：

　　◆DVS。动态核电压和频率调整，以及系统总线的频率调整。
　　◆模式管理。系统运行模式管理，实现系统运行模式的切换，如休眠唤醒、空闲忙碌等功能。
　　◆RTC。系统时钟和RTC时钟的维护等。

　　②电池管理：监测电池电量，响应电池状态的变化(充放电)。

　　③设备电源管理：包括系统中的所有设备。在系统睡眠唤醒时，每一个设备都需要配合系统的动作进行休眠唤醒。如果设备在系统要休眠时处于忙碌状态，它可以拒绝系统的休眠要求，从而阻止整个系统进入休眠。

　　(2)应用层

　　最上层，实现系统的电源管理策略。电源管理策略与操作系统层进行交互，从操作系统层获得系统的状态信息，根据系统状态采取相应措施，并将自己的决定通知操作系统，调用相应功能接口执行电源管理。

　　为了降低策略实现的复杂度，增强策略调整的灵活性，电源管理策略主要在应用层，利用QTopia的事件管理和定时器功能来实现。电源管理应用程序位于系统的最上端，直接与用户进行交互，用户可以在这些应用程序中对电源管理策略进行配置。这些应用程序包括电池管理程序、背光调整程序、超时时间设定程序、开关机程序等。本文只介绍电池管理程序的实现。

　　3．2．2 电池管理程序实现

　　锂离子电池检测与充电保护电路芯片采用DS2760。CPU通过DS2760的DQ引脚读取内部寄存器的数据，获得电池的运行状态，以便上层的应用程序对电池进行管理。底层驱动程序主要实现设备的注册等功能。上层应用程序主要包括ds2760．c和Qtopia图形界面程序light-and-Power。ds2760．c主要完成电池电压、电流的读写。例如读电压由函数Read_Voltage完成，代码如下：

　　light_and_power程序完成图形界面的电源管理应用于。程序流程如图7所示。

　　4 系统功耗测试

　　系统功耗的高低代表系统运行时间和待机时间的长短，反映电源管理系统性能的高低。为了评估手持终端整体功耗以及各个主要模块的功耗，需要对系统在不同负载情况下的电池输出电流进行测量。表1是系统正常模式、在不同模块配置下的锂离子电池供电电流值实测数据。内部电池供电为负值。

　　结论：正常情况下，如果所有模块都开启，手持终端整体功耗电流约为0．496 A，基本满足设计的要求。LCD、GPS、GPRS三个部分约占总功耗的52．6％。

　　结 语

　　本文以实现功耗低、体积小、性能稳定的嵌入式手持终端电源管理系统为目标，设计了基于S3C2440A的嵌入式手持终端电源管理系统，对于其他嵌入式手持终端电源管理系统的设计具有一定的参考价值。