题目：嵌入式动态电源管理的设计与实现

随着计算机技术应用的深入，嵌入式系统正在获得越来越广泛的使用。一方面，由于嵌入式系统大量应用于电池供电的便携式设备，而电池电量有限;另一方面，为了提高嵌入式系统的性能，需要提高处理器速度，增加更多的外围设备，相应地需要增加系统的功耗。因此，高性能与电池有限电量之间的矛盾越来越突出，功耗成为了嵌入式系统重要的性能指标。为解决上述矛盾，在满足用户性能要求的前提下，降低系统功耗，尽量延长系统的使用时间成为嵌入式系统设计目标之一。本文给出了一个基于Hopen系统的低功耗嵌入式系统的实现方案。软件的低功耗设计涉及嵌入式操作系统、设备驱动和应用软件等各个层次。操作系统是软件的核心，处理器调度算法、外围设备管理和功耗管理策略等部分和功耗关系密切:：调度算法可实现可变电压技术，改变处理器的工作频率和电压，降低功耗;驱动程序直接控制硬件，通过增加驱动程序功能，抽象出设备的低功耗特性，供上层软件使用;操作系统中增加的功耗策略模块，提供多种功耗管理策略，应用软件根据具体的应用需求，选择最适合的管理策略。低功耗应用程序能够利用与电源管理机制相关的API，建立的约束条件，并强迫电源管理机制执行相匹配的变化。文章首先指出电源管理对于以移动计算为主的嵌入式系统具有重要的作用，然后简单介绍了课题所采用的实验板的构成情况和嵌入式hopen系统。在此基础上，文章详尽描述了包括空闲状态和睡眠/唤醒在内的嵌入式系统电源管理基本功能的设计和实现，并重点介绍了如何基于负载统计和CPU调频实现系统的动态电源管理功能，从而在保证系统性能的前提下有效降低系统功耗。文章完整地给出了嵌入式hopen系统的电源管理解决方案，并通过调整CPU工作频率的方法为电源管理加入动态特性支持，满足用户对系统功耗低、响应快的双重要求，对类似的项目开发具有较好的参考价值。