這篇文章主要講解了“AliOS Things電源管理框架怎么使用”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“AliOS Things電源管理框架怎么使用”吧！

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一、電源管理框架簡介

電源管理框架的目的在于節(jié)約CPU的功耗。傳統(tǒng)上，當(dāng)操作系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)時，比如所有用戶任務(wù)和系統(tǒng)任務(wù)處于阻塞狀態(tài)，將執(zhí)行idle task。idle task的通常做法是一個while(1)空循環(huán)，從匯編視角看是不斷執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令，也就是說當(dāng)操作系統(tǒng)空閑時，CPU將處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。使能電源管理框架后，當(dāng)系統(tǒng)進入idle task后，將設(shè)置CPU進入低功耗狀態(tài)，從而節(jié)省CPU的功耗。

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AliOS Things 電源管理框架具有如下特點：

（1）應(yīng)用配置電源管理框架并添加初始化代碼后，整個框架的運行對應(yīng)用透明，用戶無需為了支持電源管理框架而修改應(yīng)用代碼；

（2）支持多級低功耗狀態(tài)；

在某些MCU上，根據(jù)不同的節(jié)電程度和喚醒時間分為多級睡眠，電源管理框架提供了對該特性的支持，在進入低功耗狀態(tài)時將根據(jù)睡眠時間和節(jié)電程度選擇最佳睡眠等級。

（3）支持tickless機制

當(dāng)MCU決定進入低功耗狀態(tài)時，將關(guān)閉系統(tǒng)tick中斷，并在醒來的時候恢復(fù)系統(tǒng)tick中斷并補償睡眠過程中丟失的tick數(shù)。這種策略通過減少系統(tǒng)時鐘中斷來最大程度降低系統(tǒng)空閑時的功耗。

（4）支持精簡的低功耗模式

當(dāng)MCU進入低功耗后，不關(guān)閉系統(tǒng)tick中斷，系統(tǒng)tick也能喚醒系統(tǒng)。它的優(yōu)點是實現(xiàn)簡單，但當(dāng)系統(tǒng)長時間空閑時，由于系統(tǒng)時鐘頻繁喚醒系統(tǒng)，不利于節(jié)能。

在某基于nrf52832 MCU的開發(fā)板上測試電源管理框架的運行效果如下：

在普通運行模式下nrf52832 MCU的平均運行電流在4mA左右，在添加電源管理模塊后MCU的電流測試如下表所示：

從測試結(jié)果可以看出，在對功耗敏感的系統(tǒng)上，比如依靠電池供電的系統(tǒng)，非常有必要使用電源管理框架，它可顯著降低系統(tǒng)功耗，增加系統(tǒng)待機時間。

二、應(yīng)用配置（為應(yīng)用添加低功耗支持）

應(yīng)用若要使用電源管理框架，需進行如下配置：

（1）應(yīng)用目錄的.mk文件中添加對電源管理模塊的依賴，示例：

     GLOBAL_DEFINES += RHINO_CONFIG_CPU_PWR_MGMT=1

$(NAME)_COMPONENTS := rhino/pwrmgmt

（2）在應(yīng)用初始化函數(shù)中（比如application_start(int argc, char *argv[])）調(diào)用電源管理模塊初始化函數(shù)。

    cpu_pwrmgmt_init();

三、示例應(yīng)用（ app/example/pwr_test ）

目前AliOS Things 2.0版本在developerkit和PCA10040平臺上對電源管理框架進行了適配，可用如下命令編譯示例應(yīng)用并下載到develoerkit上運行：

aos make pwr_test@developerkit

aos upload pwr_test@developerkit

示例應(yīng)用創(chuàng)建了2個任務(wù)demo1和demo2。demo1的主要邏輯是一個while循環(huán)：count1增1，同時打印count1和g_idle_count[0]的值，然后睡眠1秒。demo2的主要邏輯也是一個while循環(huán)：count2增1，同時打印count2的值，然后睡眠2秒。

其中g(shù)_idle_count[0]是一個全局變量，idle任務(wù)在執(zhí)行時會累加該值。

若沒有開啟低功耗模塊，那么當(dāng)demo1和demo2處于睡眠狀態(tài)時，idle任務(wù)持續(xù)執(zhí)行，g_idle_count[0]不斷增加。輸出示例如下：

count1 = 0, idle = 0

count2 = 0

count1 = 1, idle = 2347298

count1 = 2, idle = 4693421

count2 = 1

count1 = 3, idle = 7036926

count1 = 4, idle = 9383049

count2 = 2

count1 = 5, idle = 11726554

count1 = 6, idle = 14072465

開啟低功耗時，當(dāng)demo1和demo2處于睡眠狀態(tài)時，idle任務(wù)執(zhí)行g(shù)_idle_count[0]增1后，調(diào)用cpu_pwr_down()進入低功耗狀態(tài)。因此系統(tǒng)每次進入空閑狀態(tài)，g_idle_count[0]只增加1。輸出示例如下：

count1 = 0, idle = 0

count2 = 0

count1 = 1, idle = 1

count2 = 1

count1 = 2, idle = 3

count1 = 3, idle = 4

count2 = 2

count1 = 4, idle = 6

count1 = 5, idle = 7

說明：如果條件允許，直接測試功耗，比如測試MCU的電流，效果更直觀。 

四、電源管理框架的適配

由于電源管理框架的運行依賴于硬件能力，因此在適配時首先要分析目標(biāo)硬件是否有能力支持，然后要基于硬件能力為電源管理框架提供相關(guān)驅(qū)動。

4.1 硬件要求

要想支持電源管理框架，目標(biāo)MCU需要支持如下特性：

（1）至少支持一種低功耗模式。在該低功耗模式下，RAM和寄存器的值能夠被維持。

（2）在低功耗模式下，存在可用的定時器，且該定時器能喚醒系統(tǒng)。在tickless機制下，該定時器用于計算低功耗時間，以補償系統(tǒng)時鐘。

4.2 適配接口

為了支持電源管理模塊需完成如下接口適配： 

在適配過程中用戶可以調(diào)用如下接口：

感謝各位的閱讀，以上就是“AliOS Things電源管理框架怎么使用”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對AliOS Things電源管理框架怎么使用這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點的文章，歡迎關(guān)注！