一种智能手机的低功率损耗设计方案

　　2.2 DPM

　　DPM（动态电源管理）是在系统运行期间通过对系统的时钟或电压的动态控制来达到节省功率的目的这种动态控制与系统的运行状态密切相关该工作往往通过软件来实现［34］

　　2.2.1 定义不同的工作模式

　　在硬件架构中智能手机的工作模式与主CPU的工作模式密切相关为了降低功耗主CPU定义了4种工作模式：General Clock Gating mode;IDLE mode：SLEEP mode;Stop mode在主CPU主频确定的情况下智能手机中定义了对应的4种工作模式：正常工作模式（Normal）;空闲模式（Idle）;睡眠模式（Sleep）;关机模式（OFF）各种模式说明如下：

　　a）正常工作模式：主CPU工作模式为General Clock Gating mode;主CPU全速运行;时钟频率为204 MHz智能手机在这种状态下功耗最大根据不同的运行状态如播放MP3、打电话、实际测量这种模式下智能手机工作电流为200 mA左右

　　b）空闲模式：主CPU工作模式为Idle mode主CPU主时钟停止;时钟频率为204 MHz在空闲状态下键盘背关灯和LCD背光灯关闭LCD上有待机画面特定的事件可以使智能手机空闲模式进入正常工作模式如点击触摸屏、定时唤醒、按键、来电等

　　c）睡眼模式：主CPU工作模式为SLEEP mode除了主CPU内部的唤醒逻辑打开外其余全关闭;主CPU时钟为使用36.768 kHz的慢时钟除了Modem以外外设全部关闭定义短时按开机键使智能手机从睡眠模式下唤醒进入正常工作状态

　　d）关机模式：主CPU工作模式为stop mode除了主CPU泄漏电流外不消耗功率;主CPU关闭智能手机必须重新开机之后才能进正常工作模式实际测量手机在这种模式下电流为100μA

　　从以上看出智能手机在正常工作模式下的功率比空闲模式、睡眠模式下大得多因此当用户没有对手机进行操作时通过软件设置使手机尽快进入空闲模式或睡眠模式;当用户对手机进行操作时通过相应的中断唤醒主CPU使手机恢复正常工作模式处理完响应的事件后迅速进入空闲模式或睡眠模式

　　2.2.2 关闭空闲的外设控制器和外设

　　在硬件系统的架构中可以看到主CPU通过相应的接口外接了很多外部设备例如LCD、摄像机、IrDA（红外适配器）、蓝牙、音频编解码器、功率放大器等设备当智能手机处于正常工作模式时对处于空闲状态的外设可以通过主CPU的GPIO口控制给外设供电的LDO或者DC／DC电源芯片通过关闭外设的供电电源芯片以达到关闭外设的目的特别是对于大功耗的外设必须对其进行可靠的关闭对于一些正在工作的外设如音频编解码器通过设置内部的寄存器