[发明专利]一种嵌入式设备I/O接口的软件能耗统计方法

摘要

本发明公布了一种嵌入式设备I/O接口的软件能耗统计方法，提供了一种新的方法用于测量嵌入式设备I/O接口的软件能耗，为相应的功耗优化研究和开发工作提供数据基础。实验结果表明，将本发明应用到高精度指令级嵌入式软件能耗模拟器HMSim中后，通过运行基于μC/OS-II RTOS的应用程序，HMSim I/O接口功耗仿真模块可以快速预测(或估算)软件算法在特定目标板上运行时的I/O功耗值，为开展相应的功耗优化研究和开发工作打下坚实的数据基础。该方法的能耗计算结果与实际仪器测量结果的误差在10％以内，可准确地反映软件实现方式对系统能耗的影响程度。

主权项

一种嵌入式设备I/O接口的软件能耗统计方法，其特征在于该方法的步骤如下：1)根据嵌入式系统的硬件组成，嵌入式软件能耗可分为处理器(MPU)能耗、存储器能耗、I/O控制器能耗(如数据总线、UART控制器、LCD控制器、网卡控制器等)和其它硬件单元产生的能耗，即：Esoftware＝Empu+Emem+Eio+Eother其中，Esoftware表示嵌入式软件能耗，Empu表示处理器能耗，Emem表示存储器能耗，Eio表示I/O控制器能耗，Eother表示嵌入式系统主板上其它硬件单元的能耗，此部分能耗在软件执行时能耗值一般较小，可忽略不计；2)在步骤1)公式中的Eio按照如下公式进行计算： E io = Σ k = 1 n E io _ k = E bus + E uart + E lcd + E net +··· 其中，Ebus表示总线能耗，Euart表示UART控制器能耗，Elcd表示LCD控制器能耗，Enet表示网卡控制器能耗；3)在步骤2)公式中的Eio_k按照如下公式进行计算：Eio_k＝Eio_k*Uio_k/fio_k*Nio_k_cyc其中，Eio_k表示表示I/O接口的能耗，由电流(Iio_k)、电压(Uio_k)、时钟频率(fio_k)和I/O接口的时钟周期(Nio_k_cyc)总数决定。