嵌入式电量与功耗优化：从理论到实战
目录
一、为什么功耗是个大问题？
电池寿命的命门
效率决定竞争力
运营成本的隐形杀手
环保不是空话
二、功耗从哪来？硬件软件一个都跑不了
硬件：功耗的物理根源
处理器：耗电主力军
存储器：偷偷摸摸的耗电鬼
电源管理单元（PMU）：幕后功臣也有损耗
时钟系统：滴答滴答的能量杀手
软件：功耗的隐形推手
指令执行：不同的活儿耗电不一样
数据访问：内存跑得勤，电就跑得快
任务调度：瞎忙活最费电
算法复杂度：算得越多，电越贵
三、功耗怎么量？别稀里糊涂就上手
万用表：简单粗暴的入门选手
示波器：动态功耗的侦探
功率分析仪：专业玩家的硬核工具
软件模型：设计阶段的预估神器
四、硬件优化：从根上省电
低功耗处理器：选对芯少费心
硬核参数
亮点在哪？
电源管理单元：效率高才省电
核心任务
损耗从哪来？
时钟管理：跑慢点也能赢
原理
实例
存储器优化：少跑腿多干活
五、软件优化：代码也能省电
编译器优化：让机器少干活
链接时优化（LTO）：全局视角省大电
具体招数
实例
代码优化：手艺活儿也能出奇迹
循环展开：少转圈多干活
位运算：快准狠省电
缓存友好：别让内存瞎跑
算法简化：少算点也能活
任务调度：别让 CPU 瞎忙活
固定优先级：关键任务先跑
循环时间片：大家都有份
实例
动态电压频率调节（DVFS）：忙时快闲时慢
怎么玩？
实例
六、系统级优化：全局视角更省电
睡眠模式：闲下来就睡
常见模式
怎么管？
实例
外设功耗：用完就关
动态电源管理
ACPI 标准
实例
一、为什么功耗是个大问题？
功耗管理在嵌入式设计中占据着举足轻重的地位，毫不夸张地说，它直接关乎设备的使用寿命与性能表现。以下从多个关键角度深入剖析：
电池寿命的命门
对于依赖电池供电的设备，如可穿戴设备、野外传感器等，电量无疑是其核心命脉。若功耗未得到有效优化，导致电池需频繁充电，必然引发用户的强烈不满