隨著存儲(chǔ)技術(shù)理論的發(fā)展和工藝水平的提高，現(xiàn)在存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)一般都是三級(jí)，而且支持虛擬存儲(chǔ)技術(shù)，如圖4所示。

處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問時(shí)，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(chǔ)器（作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件）寫操作的特殊性（以扇區(qū)大小為單位、執(zhí)行時(shí)間長、執(zhí)行功耗大），要求盡量少地進(jìn)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(jí)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(gè)人傳呼信息、公共傳呼信息接收頻度大，不需要永久存儲(chǔ)；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(duì)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(dòng)后直接從Flash存儲(chǔ)區(qū)拷貝到固定位置的SRAM區(qū)，這樣字符輸出時(shí)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(shè)定等編輯修改后，首先改動(dòng)的信息是在內(nèi)存中直接保存，等到用戶是退出當(dāng)前整個(gè)應(yīng)用模塊時(shí)，才進(jìn)行一個(gè)性Flash寫操作。

⑤在進(jìn)行復(fù)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(jí)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(shí)建立了每個(gè)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(xiàng)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(gè)單詞項(xiàng)目長度，供顯示輸出。不過在增加索引時(shí)，也會(huì)增加一定的空間復(fù)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(guān)這些措施請(qǐng)見參考文獻(xiàn)[2]。

4 低功耗設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的一些原則及在本產(chǎn)品中的某些具體體現(xiàn)。經(jīng)試驗(yàn)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(shí)還提供內(nèi)置可充鎳氫雙電池供電系統(tǒng)。設(shè)單節(jié)電池容量是500mA，則系統(tǒng)待機(jī)時(shí)間是1000小時(shí)/8=125小時(shí)，基本上可以滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。隨著對(duì)嵌入式系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)的深刻理解和硬軟件方面某些措施的改進(jìn)，包括借鑒目前國內(nèi)外一些廠家低功耗設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，則在改進(jìn)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(shí)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中低功耗設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)的概念，硬件上既要在單元級(jí)考慮，也要在單元逐步集成系統(tǒng)的階段上全面評(píng)估。因此，即使系統(tǒng)中每個(gè)模塊都是嚴(yán)格采用低功耗設(shè)計(jì)的，但在集成整個(gè)系統(tǒng)時(shí)也不一定能完全保證整個(gè)系統(tǒng)是低功耗的，低功耗設(shè)計(jì)階段應(yīng)該在進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃的同時(shí)就充分考慮進(jìn)去，而且需要建立模型進(jìn)行低功耗評(píng)估，一旦不滿足設(shè)計(jì)要求導(dǎo)致偏差較大時(shí)，應(yīng)該及時(shí)修正模型。應(yīng)用軟件在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的安排上，也要考慮到具體的硬件配置。因?yàn)橛行┬实奶岣?，比如考慮引表的建立，是以犧牲一定的存儲(chǔ)空間為代價(jià)的。如果存儲(chǔ)空間太小，就需要權(quán)衡兩者的矛盾。