隨著存儲技術理論的發(fā)展和工藝水平的提高，現(xiàn)在存儲器體系結構一般都是三級，而且支持虛擬存儲技術，如圖4所示。

處理器進行數(shù)據(jù)訪問時，離CPU越近的地方，數(shù)據(jù)存取速度越快，功耗越低。本PDA系統(tǒng)中，由于Flash存儲器（作為數(shù)據(jù)存儲器件）寫操作的特殊性（以扇區(qū)大小為單位、執(zhí)行時間長、執(zhí)行功耗大），要求盡量少地進行?；谶@種策略，本PDA系統(tǒng)在數(shù)據(jù)安排方面采取了以下一些優(yōu)化措施：

①LCD幀緩存的安排。EP7211內(nèi)置38 400字節(jié)大小的RAM空間，LCD分辨率是320×240,每像素4級灰度用2比特位表示，故顯存大小為320×240×2/8=19 200字節(jié)，被安排在內(nèi)置RAM空間的前19 200字節(jié)。這樣安排，加快了顯示速度，減少了處理器訪問片外SRAM空間。

②個人傳呼信息、公共傳呼信息接收頻度大，不需要永久存儲；傳呼接收過程需要開臂兩塊緩沖區(qū)，這些空間都被安排在內(nèi)部RAM后19 200字節(jié)，其目的是減少了CPu對片外SRAM的訪問。

③部分系統(tǒng)信息資源，如字庫信息，在系統(tǒng)啟動后直接從Flash存儲區(qū)拷貝到固定位置的SRAM區(qū)，這樣字符輸出時直接從內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)，而不需要訪問Flash。

④為減少Flash寫操作執(zhí)行次數(shù)，在電話簿、記事本、日程以及系統(tǒng)設定等編輯修改后，首先改動的信息是在內(nèi)存中直接保存，等到用戶是退出當前整個應用模塊時，才進行一個性Flash寫操作。

⑤在進行復雜數(shù)據(jù)查找過程中，為減少數(shù)據(jù)訪問量，可以通過建立若干級索引表方式加快數(shù)據(jù)檢索速度。如在辭典文件的詞匯排序過程中，同時建立了每個單詞位置的數(shù)據(jù)索引，而且作為索引文件定改Flash。在查找過程中，索引項的存在能夠減少檢索次數(shù)，從而快速確定單詞起始位置以及整個單詞項目長度，供顯示輸出。不過在增加索引時，也會增加一定的空間復雜度。

另外，系統(tǒng)還可以通過代碼壓縮減少總線上的傳輸量；編譯器優(yōu)化，消除冗余代碼；消除編程中的遞歸過程調(diào)用、減少函數(shù)調(diào)用的開銷；有效使用寄存器等措施來降低系統(tǒng)功耗。有關這些措施請見參考文獻[2]。

4 低功耗設計綜合闡述

以上分別從硬件和軟件兩方面闡述了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中低功耗設計的一些原則及在本產(chǎn)品中的某些具體體現(xiàn)。經(jīng)試驗測得，本PDA系統(tǒng)功耗如表4所列。

表4 

本PDA產(chǎn)品除了提代外接電源供電電路，同時還提供內(nèi)置可充鎳氫雙電池供電系統(tǒng)。設單節(jié)電池容量是500mA，則系統(tǒng)待機時間是1000小時/8=125小時，基本上可以滿足實際應用的需要。隨著對嵌入式系統(tǒng)低功耗設計的深刻理解和硬軟件方面某些措施的改進，包括借鑒目前國內(nèi)外一些廠家低功耗設計經(jīng)驗，則在改進的產(chǎn)品中，表4的某些數(shù)據(jù)還可能再降低一些，更好地滿足產(chǎn)品的低功耗要求。

其實嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中低功耗設計是個系統(tǒng)的概念，硬件上既要在單元級考慮，也要在單元逐步集成系統(tǒng)的階段上全面評估。因此，即使系統(tǒng)中每個模塊都是嚴格采用低功耗設計的，但在集成整個系統(tǒng)時也不一定能完全保證整個系統(tǒng)是低功耗的，低功耗設計階段應該在進行系統(tǒng)規(guī)劃的同時就充分考慮進去，而且需要建立模型進行低功耗評估，一旦不滿足設計要求導致偏差較大時，應該及時修正模型。應用軟件在數(shù)據(jù)結構的安排上，也要考慮到具體的硬件配置。因為有些效率的提高，比如考慮引表的建立，是以犧牲一定的存儲空間為代價的。如果存儲空間太小，就需要權衡兩者的矛盾。