[发明专利]适用于MP4的掌上型视频播放设备的动态调压调频节能方法

说明书

技术领域

本发明涉及DVFS(Dyanmic Voltage Frequency Scaling)，即动态调压调频技术，尤其涉及一种适用于MP4的掌上型视频播放设备的动态调压调频节能方法。

背景技术

电源管理在掌上型视频播放设备产品中，特别是mp4中的地位非常重要，它决定了该设备的工作时间以及使用寿命。因为掌上型视频播放设备产品往往通过电池供电，这样在掌上型视频播放设备设计中减低功耗，延长工作时间，成为非常非常迫切的需求。

CPU功耗可表达成P＝C*V²*f+V*I_Q，这里C是CPU芯片电容，V是CPU的工作电压，f是CPU工作频率，I_Q是CPU内部总漏电流。可以看出，只要降低工作电压、工作频率即可，而现在的CPU都会给出工作频率与最低工作电压之间的关系，如果核心电压很低而工作频率过高，或者核心电压过高而工作频率很低，都将会导致系统不稳定甚至死机。

目前在嵌入式领域静态节能已非常普及，如能在静态节能基础上再采用动态节能，则能耗会大大下降。目前动态节能算法主要有三种，一种是DPM即动态电源管理技术，操作系统级别的电源管理技术；第二种是操作系统级的DVS调度算法技术；第三种是应用程序级DVS调度算法。这里的DPM技术和操作系统级的DVS调度算法技术都要依赖于嵌入式操作系统对当前运行任务预测的基础上，而应用程序级的DVS算法技术是通过应用程序本身获得预测信息进行调频的。但不管那种算法目前其应用效果就是不显著，主要体现在能耗降下来的同时，性能也降下来了，如在播放视频时，出现停顿现象等，究其原因还是因为算法是从大而广的系统级上考虑的，太复杂，反而效果不好。所以，目前市场上的掌上型视频播放设备中，仅采用静态节能方法，都没有更进一步采用动态节能方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于MP4的掌上型视频播放设备的动态调压调频节能方法。

在MP4应用程序打开数据文件这个地方插入一段程序，在MP4应用程序结束返回前这个地方插入一段程序，

在应用程序打开数据文件这个地方插入一段程序：

a)首先从CPU工作频率与最低工作电压之间的关系中取得最大频率和最小频率的平均值；

b)根据CPU工作频率与最低工作电压之间的关系，获得对应的CPU最低工作电压；

c)保存当前的CPU工作电压和工作频率，通过指令设定新的CPU工作电压和工作频率；

d)初始化输出缓冲区下溢标志为0，设定定时时间，打开监测反馈定时中断；

在应用程序结束返回前这个地方插入一段程序：

e)读取由c)述的已保存的工作电压和工作频率，并通过指令恢复原CPU工作电压和工作频率；

f)关闭监测反馈定时中断。

所述的监测反馈定时中断的方法为：设定缓冲区大小的最大阀值和最小阀值，并对此进行比较包括如下步骤：

g)若读取的缓冲区大小大于最大阀值，则表示CPU频率偏高，为防震荡判断下溢标志，若标志为0，让当前频率减小一常量，设置新的CPU工作频率和工作电压，返回中断；若标志为1，不改变CPU的工作频率和工作电压，直接返回中断；

h)若读取的缓冲区大小小于最小阀值，则表示CPU频率偏低，让现频率增加一常量，设置新的CPU工作频率和工作电压，置下溢标志为1，返回中断；

i)若读取的缓冲区大小既小于最大阀值，又大于最小阀值，则表示CPU频率合适，直接返回中断。

所述的CPU工作频率与最低工作电压之间的关系是由CPU生产厂家给出CPU工作频率与最低工作电压之间的离散型的对应关系，其中间值则由简单的线性插值给出。监测反馈定时中断的定时时间一般为30毫秒到50毫秒之间，时间太短，会造成CPU调整过频，时间太长，又会出现反应偏慢。缓冲区最大阀值是缓冲区大小的90％。缓冲区最小阀值是缓冲区大小的50％。所述的一常量为CPU工作的最大频率与最小频率之差的百分之一等分。

本发明的有益效果：采用本发明后，MP4的掌上型视频播放设备始终让CPU工作在最低工作频率和最低工作电压，既不会产生震荡，又确保使用性能，从而保证了动态使用中的最低功耗，克服了掌上型视频播放设备的节能瓶颈，其意义非常深远。

附图说明

图1是本发明涉及的定时监测缓冲区大小并修改频率电压的中断服务程序流程图；

图2是本发明所提供的应用程序开始时插入的程序流程图；

图3是本发明所提供的应用程序结束时插入的程序流程图。

具体实施方式