基于开源软件构建先进的嵌入式电源管理
嵌入式系统中的电源管理设计策略
嵌入式系统中的电源管理设计策略在嵌入式系统中，电源管理是一个至关重要的设计方面。
有效的电源管理可以有效地延长设备的电池寿命，提高性能，并减少功耗。
在设计嵌入式系统的电源管理策略时，需要考虑以下几个方面：首先，要选择合适的电源管理芯片。
电源管理芯片是嵌入式系统中控制电源开关、调节电压和电流的核心组件。
选择一个高效、稳定的电源管理芯片对于整个系统的性能至关重要。
可以考虑选择具有低功耗、高效率、多种保护功能的电源管理芯片，以确保系统能够长时间稳定运行。
其次，需要合理设计系统的供电电路。
供电电路的设计直接影响到系统的功耗和稳定性。
在设计供电电路时，应该尽量减小电路的功耗，降低待机功耗，提高转换效率。
此外，还需要对供电电路进行良好的隔离和滤波，以确保系统稳定性和安全性。
另外，需要优化系统的功耗管理策略。
在实际应用中，嵌入式系统可能需要处于不同的工作状态，如工作状态、休眠状态、待机状态等。
针对不同的工作状态，可以采用不同的功耗管理策略。
例如，在系统不处于工作状态时，可以将系统进入低功耗模式，关闭不必要的模块和外设，以降低功耗。
在需要提高性能时，可以调整系统的工作频率和电压，以提高系统性能。
此外，还需要考虑系统的温度管理。
过高的温度会影响系统的稳定性和寿命，因此在设计电源管理策略时，需要考虑系统的散热设计。
可以采用散热片、风扇等散热设备，有效降低系统的工作温度，提高系统的稳定性和可靠性。
总的来说，嵌入式系统中的电源管理设计策略需要综合考虑电源管理芯片的选择、供电电路的设计、功耗管理策略和温度管理等多个方面。
通过合理设计电源管理策略，可以最大程度地提高系统的性能，延长电池寿命，并降低系统的功耗，为嵌入式系统的稳定运行提供保障。
嵌入式系统的电源管理优化方法
嵌入式系统的电源管理优化方法嵌入式系统作为计算机科学和电子工程领域的一个重要子领域，已经在各个领域得到了广泛的应用，例如移动设备、智能家居、工业控制等。
随着嵌入式系统的功能越来越复杂，并且对能源消耗要求越来越高，电源管理优化成为了一个关键的研究方向。
本文将介绍一些常见的嵌入式系统电源管理优化方法，以帮助开发人员在设计嵌入式系统时更好地管理系统的能源消耗。
1.低功耗硬件设计在嵌入式系统设计中，硬件的功耗是决定能源消耗的关键因素。
因此，在设计阶段应该选择低功耗的处理器、存储器等硬件组件，并结合优化的电源管理电路来降低功耗。
例如，使用功耗较低的CMOS技术、设计优化的功耗管理单元等。
2. 功耗透明化技术功耗透明化技术被广泛应用于嵌入式系统的电源管理中。
这种技术通过实时监测系统中各个部件的能耗，从而根据系统的负载和需求调整电源供应的电压和频率。
在低负载时，可以降低电压和频率以节省能源，在高负载时则提高电压和频率来满足系统性能需求。
3. 休眠和唤醒技术嵌入式系统在某些时候可能处于空闲状态，但是仍然保持着运行状态，这时会持续消耗能源。
为了降低能源消耗，可以采用休眠和唤醒技术。
在系统空闲时，通过将部分或者全部硬件进入休眠状态来降低功耗，当需要时通过外部中断或者定时器等机制来唤醒系统。
这种技术可以有效减少系统能耗。
4. 温度管理温度是影响嵌入式系统稳定性和能源消耗的重要因素。
过高的温度会导致系统性能下降以及电源功耗的增加。
因此，通过合理设计散热系统和采用温度监测技术对系统进行动态温度管理，可以降低功耗。
例如，根据系统温度情况调整处理器的工作频率，避免过热情况的发生。
5. 软件优化软件优化是嵌入式系统能源管理的重要方面。
通过优化软件算法、控制策略和编程方式，可以降低系统的能耗。
例如，使用性能较好的编译器、减少内存访问次数、优化代码结构等方法都可以有效地降低能源消耗。
6. 能源回收技术能源回收技术是一种有效减少嵌入式系统能量浪费的方法。
基于嵌入式Linux系统的电源管理
基于嵌入式Linux系统的电源管理软件摘要：针对嵌入式系统的低功耗要求，提出高效的电源管理方案。
在高级电源管理技术的基础上，增加启动加载程序对电源管理的支持，修改Linux内核代码以对$3C2440处理器和系统外设进行电源管理，建立用户空间电源管理守护进程。
在YLP2440开发板上进行实验，实验结果表明，当系统处于空闲状态时，在2种典型的系统工作频率下，该电源管理软件系统可将系统功耗降低至未进行电源管理时的】1．67％和】2．96％。
关健词：高级电源管理；内存休眠；低功耗设计；$3C2440处理器Power M anagement Software Based on Embedded Linux System XING Xiang-lei，ZHOU Yu，DU Si-dan(Department of Electronic Science and Engineering，Naming University,Nanjing 2 1 0093)[Abstract]High eficient power management scheme is implemented to reduce the embedded system’S power consumption．An integrity power management software system is designed and implemented based on Advanced PowerManagement(APM)technology with adding the bootloader’Ssupport for the power management，modifying the Linux kernel’S code to support the power management for the$3C2440 processor and system’Speripheral equipment，creating a user space daemon for power management．Experiment is done on the YLP2440 development board and the experimental results show that this power management system can reduce the power consumption to 1 1,67％ an d 12．96％ respectively in two typical system ~equency as that ofthe former in the idle state．[Key words]Advanced Power Management(APM)；suspend to RAM；low—level power consumption design；$3C2440 processor1 概述嵌入式系统大多是功耗敏感的，尤其是便携式手持设备，随着计算性能的提高和服务功能的多样化，低功耗设计成为设计的主要目标之一。
基于嵌入式Linux系统的电源管理软件
中 分 号： Ｐ１ 图 类 Ｔ３ １
基 于蕨 式 Ｌ ｎ ｘ系统 的 电 管 理 软 件 入 ｉｕ 源
邢 向磊 ，周 余 ，都思丹
（ 南京大 学电子科 学与工程系 ，南京 ２ ０ ９ ） １０ ３
摘
要： 针对嵌入 式系统 的低功耗 要求 ， 出高效 的电源管理方案 。 高级 电源管理技术 的基础上 ， 提 在 增加启动加载程序对 电源管理 的支持 ，
１ 概 述
嵌入式系统大多是功耗敏感 的， 尤其是便携 式手持设备 ， 随着计算性能的提高和服务功能的多样 化 ，低功耗设计成为 设计的主要 目标 之一 。 目前嵌 入式系统广泛采 用高级 电源 管
理 （ ｄ ａｃｄ Ｐ ｗ ｒＭａａ ｅ ｎ， Ｍ） 术 。嵌 入 式 系 统 的 Ａ ｖ ｎｅ ｏ ｅ ｎｇ ｍｅｔＡＰ 技
ｍａ ａ ｅ ｎ ｆ ｒ ｓｓｅ ｉｄ ｓ ｎ ｄａ ｄｉ ｌ ｎｅ ａｅ ｎＡｄ ａ ｃｄＰ ｗ ｒ ｎｇ ｍｅ ｔ Ｐ ｔｃｎ ｌｇ ｔ ｄ ｉｇｔｅｂ ｏｌａｅ’ ｎ ｇｍｅ ｔｏ ｗａｅ ｙｔｍ ｅｉ ｅ ｎ ｓｔ ｓ ｇ ｍｐｅ ｔｄｂ ｓｄｏ ｖ ｎｅ ｏ ｅ ａｅ ｎ（ Ｍ）ｅｈ ｏｏ ｙｗｉ ａｄｎ ｏ ｔ ｄ ｒ ｍｅ Ｍａ Ａ ｈ ｈ ｏ Ｓ
第３ ６卷 第 １期
ＶＬ ｏ ３６
・
计
算
机
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程
２１ ０ ０年 １月
Ｊ ｎｕａ ｙ ０１ ａ ｒ ２ ０
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Ｃｏ ｍｐｕｔ ｒＥｎ ｎｅ ｒｎｇ ｅ ｇｉ ｅ ｉ
开发研究与设计技术 ・
文 编 １ ０ ３ ８ ０ ）— ２ － ３ 文 标识 ： 章 号： ０ ＿ ４ （ １ ０ ５ ＿ ０ ＿ ２２ ｏ１ ３ ０ 献 码 Ａ
嵌入式系统中的电源管理技术研究
嵌入式系统中的电源管理技术研究随着电子产品日益普及和市场的竞争愈发激烈，电源管理技术在嵌入式系统中的应用变得愈加重要。
作为电子产品的核心部分，嵌入式系统在功能和性能上不断发展，但如何在保证系统性能的前提下降低功耗是电源管理技术的关键。
首先，嵌入式系统的电源管理技术可以分为硬件和软件两个方面。
其中，硬件包括电源管理芯片、电池、锂电池充电管理芯片等；软件包括操作系统和应用程序等等。
其次，嵌入式系统的电源管理技术主要涉及三个方面：供电管理、节能管理和功率管理。
其中，供电管理主要是针对电源的供电方式进行管理；节能管理则是通过降低系统功耗以达到减少能源消耗的效果；功率管理是针对系统运行时发生电池耗电过快或者电压波动等情况的管理。
供电管理对于不同种类的嵌入式系统，其功耗需求也不同，所以供电管理可以分为多种方式。
在嵌入式系统中，常用的供电方式有直接插电和电池供电两种，但随着技术的发展，同时也出现了一些新的供电方式，如太阳能、热能等。
这些新型的供电方式常常被应用于一些特殊领域，如远程通讯、检测系统、环境监测等。
制定合理的供电策略是嵌入式系统中电源管理的关键。
在这个过程中，需要根据系统的实际需求来确定合理的供电方式，如增加蓄电池电容、太阳能供电、热能供电等。
节能管理嵌入式系统中的节能管理包括多种策略，如降低电压、频率和温度等，以达到降低功耗的目的。
首先，根据具体情况降低系统的电压和频率，可以有效地降低功耗。
由于在高压和高频工作时，系统会产生大量的热量，通过降低电压和频率，可以有效地降低热量和功耗。
其次，系统中通常存在一些冗余功能，如通信功能、音频播放等，这些功能在一些情况下可以被关闭，从而达到节能的目的。
同时，嵌入式系统中的应用程序也可以通过优化程序代码和算法来降低功耗。
例如针对系统中存在的重复计算的问题，可以使用缓存技术来避免重复计算；对于一些计算密集型操作，可以采用硬件加速器等方式来优化计算过程。
功率管理在嵌入式系统中，功率管理是非常重要的一环。
嵌入式系统的电源管理与优化设计
存储器优化设计
总结词
存储器是嵌入式系统的重要组成部分，优化存储器设计可以提高系统性能和降低 功耗。
详细描述
根据实际需求，选择适当的存储器类型和容量，如SRAM、DRAM、Flash等。 同时，采用高速缓存技术减少对存储器的访问次数。
外围电路优化设计
总结词
外围电路的优化设计可以提高嵌入式系统的稳定性和可靠性 。
汽车电子
嵌入式系统用于汽车电子控制系统，如发动 机控制、车载娱乐系统等。
嵌入式系统的发展趋势
低功耗设计
随着物联网技术的发展，嵌入 式系统的功耗要求越来越低，
节能环保成为重要趋势。
高性能处理器
随着计算需求的增加，嵌入式 系统需要更高性能的处理器来 满足复杂任务的处理需求。
智能化
嵌入式系统与人工智能技术的 结合，实现智能化控制和决策 ，提高系统的自动化水平。
04
嵌入式系统的软件优化设计
代码优化技术
算法优化
选择高效算法和数据结构，减少计算复杂度，提 高代码运行速度。
循环优化
通过减少循环次数、使用循环展开和循环预测等 技术，提高循环执行效率。
函数优化
优化函数参数传递方式，减少函数调用开销，提 高函数执行效率。
中断处理优化
中断优先级管理
合理设置中断优先级，避免高优先级中断被低优先级 中断阻塞。
详细描述
根据系统需求，合理配置外围电路，如时钟、复位、电源管 理等模块。同时，采用低功耗外围器件以降低系统功耗。
电路板布局与布线优化
总结词
合理的电路板布局与布线可以有效降低电磁干扰和信号延迟，提高系统性能和稳定性。
详细描述
遵循电路板布局和布线规则，合理安排元件位置和走线方向。同时，采用多层板设计以减小信号线长度和电磁干 扰。
嵌入式系统中的电源管理技术研究
嵌入式系统中的电源管理技术研究一、引言嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，广泛应用于移动设备、智能家居、工业控制等领域。
与传统计算机系统相比，嵌入式系统具有功耗低、体积小、成本低等特点，因此电源管理技术在嵌入式系统设计中显得至关重要。
本文将对嵌入式系统的电源管理技术进行研究和探讨。
二、嵌入式系统的电源管理需求嵌入式系统通常运行在电池供电情况下，因此电源管理在延长系统续航时间和提供稳定电力供应方面扮演着重要角色。
而且，嵌入式系统往往工作在环境条件恶劣的情况下，如高温、低温、湿度等，因此电源管理还要考虑对温度和湿度等环境因素的适应能力。
三、嵌入式系统的低功耗设计为了延长电池寿命和提高续航时间，嵌入式系统需要进行低功耗设计。
首先，可以通过优化硬件电路电源消耗来减少功耗。
例如，采用低功耗的处理器、内存和外设等。
其次，可以通过软件技术实现功耗优化，如利用睡眠模式、动态频率调节和任务调度算法等。
此外，采用功率管理芯片和智能供电系统也是低功耗设计的重要手段。
四、嵌入式系统的电源管理策略嵌入式系统的电源管理策略包括功率管理、电压管理和温度管理三个方面。
功率管理主要通过睡眠模式和任务调度来实现，根据系统负载情况合理调整处理器工作状态以降低功耗。
电压管理则通过电源管理芯片对电源电压进行精确控制，以提供稳定的电力供应和延长电池寿命。
温度管理则是通过温度传感器对系统温度进行实时监测，并通过风扇和散热器等控制器调节系统温度，以保持系统在安全工作范围内。
五、嵌入式系统的节能技术为了进一步提高嵌入式系统的能效，可以采用节能技术。
一种常用的节能技术是动态频率调节，即根据系统负载情况动态调整处理器主频。
在任务繁忙时提高主频以提升系统性能，在负载较低时降低主频以降低功耗。
另外，还可以采用电压调制技术，即根据任务负载动态调整电源电压，以达到节能的目的。
此外，还可以利用能源回收技术，通过将嵌入式系统产生的废热、废电等能量回收利用，进一步提高系统能效。
嵌入式系统中电源管理电路的设计与实现
嵌入式系统中电源管理电路的设计与实现针对大部分嵌入式系统的电池电源管理问题，设计了一种为嵌入式系统——尤其是应用在手持式和便携式设备的嵌入式系统进行电源管理的单元电路模块。
该电源管理电路以MAX8903为核心，具有输入范围宽、体积紧凑、外围电路简单、工作效率较高等优点，可以在嵌入式系统中用来管理电池充电、电源选择、电源检测等，很好地满足了电源管理单元的功能需求。
1 系统简介电子电路集成工艺的飞速发展使计算机系统体积不断缩小，性能不断地提升，同时移动通信技术的发展让这些计算机系统更加的便携，许多便携式计算机开始使用电池供电。
高性能运算通常伴随着高功耗，而电池技术的严重滞后和人们环保意识的增加使得性能和功耗之间的问题越发突出。
电源管理技术的出现缓和了两者之间的矛盾，通过有效的电源分配降低系统的整体功耗。
电源管理技术在桌上型计算机、服务器上十分常见，然而在嵌入式领域，由于嵌入式系统的开发通常是针对特殊的应用场合，电源管理技术发展相对缓慢。
本文以一个完整的嵌入式系统手持终端设备为例，对系统的电源管理电路进行了设计，以ARM为控制中心，内部包含256 MBDDR内存和512 MB NandFlash存储器，提供异步串口、USB、WiFi、AC97、显示等电路单元。
充电接口包括USB和交流适配器两种接口，其中交流适配器输出电压范围在5——12 V之间，提供大于1 A的输出电流。
电源部分主要包括：电池检测电路、电池充电电路、电源智能选择器、DC-DC 转换、电源控制电路等。
2 电源管理电路分析2.1 充电管理芯片介绍充电管理芯片选用MAXIM的MAX8903A，基本特性如下：（1）4.15 V——16 V的高效DC-DC输入范围，不需要设计散热器，有利于设计体积小的设备；（2）公用或单独的USB和适配器输入，具有高达2 A（可调）的电流上限；（3）4 MHz开关频率允许使用微小的外部元件；（4）立即导通：在没有电池或电池过放电时保持工作；（5）50 mΩ集成负载开关；（6）高达16 V的输入OVP（过压保护）；（7）热敏电阻监测，热调整功能防止过热；（8）充电定时器；（9）4 mm×4 mm、28引脚TQFN封装。
嵌入式开发中的电源管理
嵌入式开发中的电源管理嵌入式系统是一种集成电路和软件的组合，广泛应用于各个领域，如智能手机、汽车、家电等。
而电源管理是嵌入式开发中至关重要的一个方面，对系统的功耗、效率和稳定性有着直接的影响。
本文将探讨嵌入式开发中的电源管理技术及其相关问题。
一、功耗管理嵌入式系统在运行过程中需要消耗电能，而功耗管理就是通过优化系统的电源使用，减少电能的消耗。
具体来说，功耗管理需要从以下几个方面进行考虑：1.1 休眠模式休眠模式是一种低功耗的状态，它通过关闭系统中不必要的模块和电路，以降低功耗。
当系统处于休眠模式时，只保留关键模块的供电，其他模块将被断电。
通过灵活的休眠模式管理，可以有效地降低系统的功耗。
1.2 功耗分析功耗分析是指对嵌入式系统各个模块的功耗进行评估和分析，以确定功耗的主要来源。
在进行功耗分析时，可以使用专门的工具和测试设备，如功耗分析仪和电流探针等。
通过深入分析功耗数据，可以发现潜在的功耗瓶颈，并进行相应的优化措施，以降低系统的功耗。
1.3 低功耗组件选择在嵌入式系统中，有许多电子组件可以选择，其中一些组件具有更低的功耗特性。
在设计阶段，选择功耗较低的组件可以有效地减少系统的功耗。
例如，选择低功耗的处理器和存储器，采用低功耗的通信模块等。
通过合理选择组件，可以在不降低系统性能的情况下降低功耗。
二、效率管理电源的效率是指输入的电能与输出的有用功率之间的比值。
在嵌入式系统中，提高电源的效率对于减少能源浪费，延长电池寿命至关重要。
以下是提高电源效率的几个主要方法：2.1 开关电源开关电源是一种高效率的电源转换器，它能将输入电能转换为恒定的输出电能。
相比于线性电源，开关电源具有更高的转换效率。
在嵌入式系统中，应优先选择开关电源，并对其进行调整和优化，以提高系统的整体效率。
2.2 节能模式一些嵌入式系统具有节能模式，当系统处于空闲或低负载状态时，可以通过切换到节能模式来降低功耗。
例如，调整处理器的频率和电压，关闭不必要的模块等。
智能嵌入式系统设计中的电源管理技术
智能嵌入式系统设计中的电源管理技术智能嵌入式系统的快速发展为电源管理技术提出了新的挑战和需求。
作为一种综合应用电子、计算机和通信技术的智能系统，嵌入式系统在各种领域得到广泛应用，包括智能家居、物联网、工业自动化等。
因此，电源管理技术在确保系统稳定运行、提高电池寿命和节能减排方面起着至关重要的作用。
嵌入式系统设计中的电源管理技术主要包括功率管理、电源选择、能量回收和节能策略等。
功率管理是在满足系统性能需求的前提下，对系统功耗进行合理控制的过程。
大多数嵌入式系统对功耗有严格的限制，因为其通常由可移动设备供电，如智能手机、平板电脑和智能手表等。
通过电源选择技术，系统可以根据功耗需求自动切换电源，在满足能量供应要求的同时，提高系统的能效。
能量回收技术是指利用系统中产生的废弃能量进行回收和再利用的方法。
在嵌入式系统设计中，为了延长电池寿命和减少电池更换频率，能量回收技术变得越来越重要。
例如，通过热电转换器将系统中的热能转化为电能，或者使用机械能回收技术将震动、压力等能量转化为电能来供电。
这些回收的能量可以直接用于供电或充电，从而提高系统的能源利用效率。
节能策略是一种通过控制嵌入式系统的工作状态和资源分配来降低功耗的手段。
例如，在系统闲置或负载较低时，可以降低处理器频率或关闭不必要的外设，以减少功耗。
在设备的设计中，合理的硬件和软件配合也是实现节能的重要手段。
通过优化算法和编程技巧，可以减少计算和通信所需的功耗，从而提高系统的能效。
除了基本的电源管理技术，智能嵌入式系统还需要考虑实时性和安全性等因素。
例如，在实时系统中，对于任务的响应时间和精确性有严格要求。
对于关键任务，可以采用动态电压频率调整技术，根据任务负载自动调整供电电压和频率，以提高系统的性能和能效。
此外，安全性也是一个重要的考虑因素，特别是对于涉及到隐私和数据安全的系统。
电源管理技术可以通过控制供电，实现数据加密、安全启动和保护等功能，以确保系统在工作过程中的安全性。
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电源管理（或者说能耗管理）是芯片设计、制造工艺、系统设计和软件都在为之努力的研究课题，大家力求在各个环节尽可能的减少静态和动态的电源消耗。
传统的控制电压的调节方式和管理待机模式依然是多数电子设备正在采用的，还将继续延续下去，但是随着包括智能手机、导航和无线传感网络装置，这些对电量消耗极大且永远在线的设备的市场规模的迅速增加，电源管理已经成为整个电子设计正在面临的重要课题。
市场研究机构isuppli首席分析师Jordan Selburn说：“功耗已经成为电子产品设计的首要考虑。
”Linux操作系统已经证明是在嵌入式系统，尤其是消费电子产品中大量使用的一个嵌入式操作系统。
它因为丰富的特性、完善的功能、最新的硬件支持和无版税的商业模式得到包括半导体公司、设计公司和设备制造商的认可。
对于消费电子产品中的Linux 技术，除了进一步优化性能、压缩尺寸、提高可靠性外，构建一个完善和富有弹性的电源管理系统已经成为越来越紧要的项目和要求，也将成为Linux取代传统RTOS、WinCE/mobile、Symbian，占据消费电子首席开源软件（OS）地位的重要杀手锏。
Linux电源管理质量服务目前已经发表的Linux版本是2.6.24和2.6.25，这两个版本包含了下面几个和嵌入式相关的技术。
LTTng（LinuxTrace工具）；电源管理质量服务（PM QoS，也称为QoSPM）；Kpagemap——一个在userspace的应用，可以更详尽的测量到内存消耗的情况；Latency measurement API——一个延迟测量API，也是LatencyTOP的基础，这个工具的姐妹组合是叫做powerTop的电量分析软件，这是一个很有用的电源管理工具，可以分析出每个具体的应用对电量的消耗情况。
最近商业的嵌入式Linux公司Montavista把它移植到mobilinux5.0产品里支持ARM结构；Smack——一个简单的访问控制的安全模块，值得尝试在嵌入式系统中使用。
这里重点讨论PM QoS，构建PM QoS的目的是通过提供硬件之间可以访问的机制，让应用在有性能需要的时候可以给出电源管理的资源信息，在实现上，它是构建了一个新的内核结构以完成需要延迟和吞吐性能的驱动程序、系统和应用之间的通信。
PM QoS目前发布的版本里有三个参数（pm_qos_params.c）：cpu_dma_lantency、network_latency和network_throughput。
使用pm_qos_init()在内核里可以增加新的参数，在userspace应用使用PM QoS就好像是驱动文件的一个特性。
打开驱动文件，改变如延迟参数等值，写入文件后，关闭文件就意味取消了对内核的请求，可以自动保护避免因为可能发生宕机而损坏内核系统。
在内核API中有请求（requirement）、告知（notifier）等接口，让需要有延迟和吞吐性能要求的驱动代表这些参数。
典型的应用包括目前Intel开源实验室开发的一个带有PM_QoS的无线网卡的驱动（IW14965）。
这个无线芯片有六个电源配置点，它们可以影响天线的功率，设置进入无线休眠的速度和无线AP站点之间的距离等参数，这个应用使用PM QoS的延迟参数就很适合，目前这个驱动的工作还是和驱动相关，通过sysfs挂接，驱动只需要简单的注册并告知需要改变网络延迟参数的要求，然后切换到它希望的电源管理层。
PM QoS目前主要有三个方面的应用。
第一是CPU的空闲管理，这可以用在如音频、硬盘、USB和显示等耗电大和动作相对需要延迟的部件上。
例如，图像不需要高分辨率，那就可以关闭硬件的加速功能，而硬件加速要打开是有延迟的，设置合适延迟可以达到在不影响使用的前提下节省电量的目的。
第二是WiFi应用。
第三是千兆以太网，PM QoS 可以帮助控制网络的延迟和带宽的需求，以达到在可用的前提下省电的目的。
例如，网络浏览器大约可以设置成2s延迟，邮件客户端0.5s的网络延迟。
PM QoS目前还很初步，现在主要应用是网络和互联网终端，相信进入Linux内核后未来支持PM QoS的驱动程序和应用将会越来越多，对于嵌入式系统装置的电源管理是一个选择。
Linux内核的动态电压和电流控制接口前面已经提到半导体器件的功耗是两个部分组成，一是静态功耗，一是动态功耗。
静态功耗主要来自待机状态的泄漏电流，相比而言动态功耗更大，例如，音视频播放中频率和电压的增加会让电量将成线形增长，动态功耗也是电源管理要解决的主要问题，解决动态功耗的方法有几种，如IBM和Montavista合作开发DPM项目（现用在Montavista Mobilinux 5.0 产品中）和TI OMAP3430的Linux电源管理，自Wolfson微电子的Liam Girdwood最近介绍了一种称为校准器（regulator）的动态电压和电流控制的方法，很有参考意义和实际使用价值。
1 校准器的基本概念所谓校准器实际是在软件控制下把输入的电源调节精心输出。
例如电压的控制，输入时5V 输出是1.8V；电流的限制，最大20mA；简单的切换和电源的开关等，如图1所示。
图1 校准器电源域是一组校准器，设备组成、输入可能是校准器，开关也许是电源域，电源域可以级联，电源约束可以和电源域配合以保护硬件。
例如一个Internet Tablet/PMP，它由CPU、NOR Flash、音频编解码器、触摸屏、LCD控制器、USB、WiFi 等其他外设组成，如图2所示。
图2 Internet Tablet/PMP系统结构为了实现上面的构想，需要在内核里建立一个校准器构架，目的就是设计一个可以控制电压和电流的标准内核接口以节省电能，从而尽可能的延长电池的供应。
这个内核的架构分为四个部分：针对设备驱动的消费接口（consumer）、校准器驱动的接口、系统配置的接口和面向应用sysfs的userspace接口。
2 Consumer的APIregulator = regulator_get(dev, “Vcc”)；其中，dev 是设备“Vcc”一个字符串代表，校准器（regulator）然后返回一个指针，也是regulator_put(regulator)使用的。
打开和关闭校准器（regulator）API如下。
int regulator_enable(regulator);int regulator_disable(regulator);3 电压的API消费者可以申请提供给它们的电压，如下所示。
int regulator_set_voltage(regulator, int min_uV, int max_uV);在改变电压前要检查约束，如下所示。
regulator_set_voltage(regulator,100000,150000)电压值下面的设置改变如下所示。
int regulator_get_voltage)struct regulator *regulator);4 电流的API电流的API也是类似，需要指出的是，校准器的方法并不一定是最高的效率，效率和加载(如加载10mA电流)、操作模式都有关系，通过下面的API可以改变模式设置。
regulator_set_optimum_mode(requlator,10000);//10mA5 校准器的驱动和系统配置在实际使用校准器之前，需要按照下面的结构写校准器的驱动程序，然后注册后通知给消费者使用。
struct regulator_ops {/* get/set regulator voltage */int (*set_voltage)(struct regulator_cdev *, int uV);int (*get_voltage)(struct regulator_cdev *);/* get/set regulator current */int (*set_current)(struct regulator_cdev *, int uA);int (*get_current)(struct regulator_cdev *);/* enable/disable regulator */int (*enable)(struct regulator_cdev *);int (*disable)(struct regulator_cdev *);int (*is_enabled)(struct regulator_cdev *);/* get/set regulator operating mode (defined in regulator.h) */int (*set_mode)(struct regulator_cdev *, unsigned int mode);unsigned int (*get_mode)(struct regulator_cdev *);/* get most efficient regulator operating mode for load */unsigned int (*get_optimum_mode)(struct regulator_cdev *, int input_uV,int output_uV, int load_uA);};完成了校准器驱动程序之后，下一步就是系统设置（machine specific），即匹配如电压、LDO1和NAND等关系。
regulator_set_supply(“LDO1”,dev, “Vcc”)对于userspace，校准器的使用是通过sysfs，但是目前所有的包括电压、电流、操作模式、限制等信息多只是只读信息，应该是非常适合象powerTop这样工具的使用。
6 应用校准器的典型的应用包括如下：CPUfreq——CPU频率的调节；CPU idle——CPU 空闲模式控制；LCD背光调节——通过电流控制LED灯的亮度达到控制LCD背光的目的；音频单元——如FM收音机在MP3使用的时候应该是关闭的，麦克风使用的时候，扬声器的放大器应该是关闭的；NAND/NOR存储器是耗电大户，根据不同操作方式（读/写、擦除等）优化操作模式（控制电流）达到节省电量的要求。
同其他电源管理的方法比较，校准器方法具有一定的硬件独立和抽象性，简单实用，原理上可以适合任何有电源管理芯片支持嵌入式系统电源管理，目前已经移植到Freescale MC13783、Wolfson WM8350/8400等几个集成度很高的电源管理器件上了.基于构件的面向CPU的电源管理技术无论是PM_QoS、控制电压和电流的校准器方法，还是许许多多半导体公司支持自己CPU和电源管理芯片的Linux BSP电源管理部分，都还没有一个构建在更高层面的构件级嵌入式系统电源解决方案和商业产品。