Įterptinių sistemų elektros energijos suvartojimo tyrimas
Peckas, Vytautas | Kompiuterių inžinerijos katedra |
Baigiamajame magistro darbe tiriami įterpinių sistemų energijos suvartojimo matavimo metodai, aptariami įvairių metodų privalumai ir trūkumai. Darbe aptariamos priežastys, lemiančios įterptinės sistemos energijos suvartojimą. Nustatyta, kad energijos suvartojimas įterptinėse sistemose priklauso nuo miego režimo efektyvumo ir laiko, praleidžiamo aktyvios būsenos režime. Darbe parinktos matavimo priemonės ir sudarytas matavimo metodas. Eksperimentiniam tyrimui atlikti parinkti trys „Cortex-M0+” architektūros mikrovaldikliai („EFM32”, „STM32L0” ir „SAML21”). Šių mikrovaldiklių energijos suvartojimui ištirti panaudoti pramonėje taikomi „ULPMark” ir „CoreMark” testai. Tyrimo metu pasirinkus šių mikrovaldiklių periferinius įrenginius (UART, SPI, RTC, PWM), ištirtos jų energijos suvartojimą mažinančios savybės. Gauti rezultatai buvo palyginti su teoriniais skaičiavimais ir su EEMBC „CoreProfile” testu. Darbo pabaigoje pateikiamos baigiamojo darbo išvados ir siūlymai. Darbą sudaro šešios dalys: įvadas, matavimo metodų apžvalga, įterptinėse sistemose naudojamų mikrovaldiklių analizė, parinktų mikrovaldiklių energijos suvartojimo tyrimas ir analizė, išvados ir siūlymai, literatūros sąrašas. Darbo apimtis - 51 puslapiai teksto be priedų, 33 iliustracijos, 8 lentelės, 31 bibliografinis šaltinis.Atskirai pridedami darbo priedai.
Master thesis presents an overview of embedded systems energy measurement methods. Investigation of energy consumption of embedded system microcontroller is presented. Work concludes that energy consumption in embedded system is determined by effectiveness of sleep mode and time spent in active mode. Tools to measure energy consumption were selected and method to investigate energy consumption of selected embedded systems („EFM32”, „STM32L0” and „SAML21”) was developed. Tests used in industry „ULPMark” and „CoreMark” were used to characterize energy consumption. Most common used peripheral devices (UART, SPI, RTC, PWM) were selected for energy consumption measurements. Energy saving features of these peripherals were discussed and measured. End results were compared against theoretical values and results of EEMBC „CoreProfile” benchmark. At the end of master thesis conclusions and proposals are presented.Structure of the thesis: introduction, overview of measurement methods, types of microcontrollers used in energy sensitive embedded systems, energy consumption results of selected microcontrollers and analysis of results, conclusions and suggestions, references. The amount of thesis: 51 pages without appendixes 33 illustrations, 8 tables, 31 bibliographical sources.The appendixes of the thesis are enclosed separately.