[发明专利]一种基于加速寿命试验的低功耗采集系统寿命评估方法

说明书

技术领域

本发明属于低功耗采集系统功耗估计、寿命预测领域，具体涉及一种基于加速寿命试验的低功耗采集系统寿命评估方法。

背景技术

目前，国内外研究者对功耗估计的研究主要分为两大方面。一方面是对寄存器传输级(Register-transfer level,简称RTL)层次电路的功耗估计；一方面是对系统级集成电路的功耗估计。两者既相互关联又存在很多不同点。对RTL层次电路的功耗估计主要有两种方法：一种为动态估计法，另一种为静态估计法。动态估计法是一种基于仿真的分析方法；静态估计法是一种基于概率分析的方法，主要包括：基于马氏链的分析方法、基于状态转换密度的分析方法、基于熵的分析方法。两种方法相比各有优缺点，动态估计法的结果更为准确，但仿真过程繁琐、耗费时间长、采样值需要正态分布。静态估计法更为简洁，普通的RTL层次电路的功耗估计都采用静态估计法，但该方法得到的结果准确性较低。以上所述的功耗估计方法都是面向RTL层次电路的，如果直接用这些方法来分析系统级集成电路的功耗情况必然会产生很大的误差。对于系统级集成电路的功耗估计需要考虑很多RTL层次电路没有考虑的问题，如系统各部分电路的交互影响产生的功耗、环境影响产生的功耗等，忽略了这些功耗的影响会造成整个系统的功耗估计结果的失准，甚至是错误。为了解决系统级集成电路的功耗估计、寿命预测，多数研究者采用将整个系统高度抽象化，将系统的各个耗电子部分抽象化，考虑各部分交互对功耗影响，考虑环境对功耗的影响，将几部分结合起来形成高度抽象化的系统功耗估计模型。再利用相关的软件，通过改变输入条件来仿真得到不同情况下系统的功耗。

对低功耗系统进行功耗估计，采用上述的两种方法都存在一定问题。如果采用RTL层次电路的功耗估计方法，在建模、计算过程中存在着芯片参数不准确的问题，电路中存在着寄生电容、电阻，没有考虑系统级各部分交互和环境的影响。这样的功耗估计结果势必会不准确，因此这种面向RTL层次电路的功耗估计方法是不适合低功耗系统的。如果采用系统级的功耗估计方法，存在的主要问题是仿真过程繁琐，耗费的时间长，同时这种高度抽象化的功耗估计模型仍然摆脱不了芯片参数不准、电路中存在着寄生电容、电阻的问题。

发明内容

本发明的目的是：为低功耗采集系统的功耗估计、寿命预测提供一种实际操作强、准确度高的估计方法，可以兼顾低功耗采集系统功耗估计的准确性和快速性。本发明提供了一种基于加速寿命试验的低功耗采集系统寿命评估方法。

本发明提供的基于加速寿命试验的低功耗采集系统寿命评估方法，具体实现步骤为：

步骤1：对采集系统的工作寿命通过如下公式来进行获取：

t^(T)=TCI^sT+c^w-I^sTw---(1)]]>

式中，T表示采样周期；C表示低功耗采集系统电池的容量；表示采集系统单次循环工作功耗；表示低功耗采集系统的休眠电流；表示采集系统单次循环的工作时间；其中，C、和为未知参数。

步骤2：设定三个以上不同的采样周期，对采集系统进行实验，获取各个采样周期下采集系统的寿命临界点，每个寿命临界点对应一个坐标（工作寿命，系统失效点的电池电压）；实验用的采样周期小于实际工作的采样周期；

步骤3：以（采样周期，系统对应的工作寿命）为一个坐标，对公式（1）进行拟合，确定未知参数；

在进行拟合时，将采样周期T作为x，系统的工作寿命作为y，用参数a表示C，参数b表示参数c表示；则公式（1）简化为如下形式：