电池功耗的控制方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电能领域，特别是涉及一种电池功耗的控制方法和系统。
【背景技术】
[0002] 随着穿戴式设备风靡全球，移动式电源的需求越来越大，面对各种各样的使用需 求，使得电池续航能力越来越凸显不足。大多数情况之下，人们只能通过增加电池的容量来 满足延长使用时间的要求，例如随着手机屏幕的增大，手机电池的体积也增大，然而电池容 量增大导致设备体积的增大，不便于携带。
[0003] 为了延长设备的电池续航时间，普遍的做法是降低设备的总体能耗。降低设备的 总体能耗的方式主要有两种，一种是采用集成电路技术和硬件的设计以降低电路板块的功 耗，然而采用先进的工艺和技术，增加了硬件成本；另一种是暂停部分任务，然而一般情况 下，任务都是必须的，关闭任务的方式适应性低。
【发明内容】
[0004] 基于此，有必要针对传统的延长设备的电池续航时间会增加硬件成本和关闭任务 适应性低的问题，提供一种电池功耗的控制方法，在没有完全关闭任务和增加硬件成本的 条件下，能延长电池的续航时间。
[0005] -种电池功耗的控制方法，包括：
[0006] 配置步骤，配置每个任务的周期、执行时间和处理器频率；
[0007] 空闲时间计算步骤，根据所述每个任务的周期、执行时间和处理器频率计算得到 每个任务的空闲时间；
[0008] 任务排序步骤，按照任务的能耗从高到低对各个任务进行排序，得到任务的执行 顺序；
[0009] 功率控制步骤，根据所述执行顺序中任务所配置的处理器频率调整处理器的频 率，并在每个任务完成后插入相应的每个任务的空闲时间。
[0010] 在其中一个实施例中，所述空闲时间计算步骤包括：
[0011] 公倍数求取步骤，求取任务的周期的最小公倍数；
[0012] 执行次数求取步骤，求取每个任务在最小公倍数时间内的执行次数；
[0013] 总时间求取步骤，求取所有任务执行的总时间；
[0014] 总空闲时间求取步骤，求取总的空闲时间；
[0015] 各空闲时间求取步骤，根据总的空闲时间和任务的能耗比例分配每个任务的空闲 时间。
[0016] 在其中一个实施例中，所述各空闲时间求取步骤包括：
[0017] 将任务的执行时间乘以任务所配置的处理器频率得到任务的能耗，将各个任务的 能耗乘以各个任务所对应的执行次数得到总能耗，将任务的能耗除以总能耗得到任务的能 耗比例，将总的空闲时间乘以任务的能耗比例得到任务的空闲时间。
[0018] 在其中一个实施例中，在总时间求取步骤之后，总空闲时间求取步骤之前，所述方 法还包括：
[0019] 检测是否有非周期性任务，若是，则获取非周期性任务的执行时间和处理器频率， 然后根据最小公倍数、总时间和非周期性任务的执行时间求取总的空闲时间，若否，则根据 最小公倍数和总时间求取总的空闲时间。
[0020] 在其中一个实施例中，所述各空闲时间求取步骤包括：
[0021] 将任务的执行时间乘以任务所配置的处理器频率得到任务的能耗，将各任务的能 耗乘以各任务所对应的执行次数得到总能耗，将任务的能耗除以总能耗得到任务的能耗比 例，将总的空闲时间乘以任务的能耗比例得到任务的空闲时间，其中，任务包括周期性任务 和非周期性任务，所述非周期性任务的执行次数为1次，所述周期性任务为配置周期的任 务。
[0022] 一种电池功耗的控制系统，包括：
[0023] 配置模块，用于配置每个任务的周期、执行时间和处理器频率；
[0024] 空闲时间计算模块，用于根据所述每个任务的周期、执行时间和处理器频率计算 得到每个任务的空闲时间；
[0025] 任务排序模块，用于按照任务的能耗从高到低对各个任务进行排序，得到任务的 执行顺序；
[0026] 功率控制模块，用于根据所述执行顺序中任务所配置的处理器频率调整处理器的 频率，并在每个任务完成后插入相应的每个任务的空闲时间。
[0027] 在其中一个实施例中，所述空闲时间计算模块包括：
[0028] 公倍数求取单元，用于求取任务的周期的最小公倍数；
[0029] 执行次数求取单元，用于求取每个任务在最小公倍数时间内的执行次数；
[0030] 总时间求取单元，用于求取所有任务执行的总时间；
[0031] 总空闲时间求取单元，用于求取总的空闲时间；
[0032] 各空闲时间求取单元，用于根据总的空闲时间和任务的能耗比例分配每个任务的 空闲时间。
[0033] 在其中一个实施例中，所述各空闲时间求取单元还用于将任务的执行时间乘以任 务所配置的处理器频率得到任务的能耗，将各任务的能耗乘以各任务所对应的执行次数得 到总能耗，将任务的能耗除以总能耗得到任务的能耗比例，将总的空闲时间乘以任务的能 耗比例得到任务的空闲时间。
[0034] 在其中一个实施例中，所述空闲时间计算模块还包括：
[0035] 检测单元，用于在求取所有任务执行的总时间之后，检测是否有非周期性任务；
[0036] 获取单元，用于在检测到有非周期性任务时，获取非周期性任务的执行时间和处 理器频率；
[0037] 所述总空闲时间求取单元还用于获取单元获取到非周期性任务的执行时间和处 理器频率后，根据最小公倍数、总时间和非周期性任务的执行时间求取总的空闲时间，以及 在检测到没有非周期性任务时，根据最小公倍数和总时间求取总的空闲时间。
[0038] 在其中一个实施例中，所述各空闲时间求取单元还用于将任务的执行时间乘以任 务所配置的处理器频率得到任务的能耗，将各个任务的能耗乘以各个任务所对应的执行次 数得到总能耗，将任务的能耗除以总能耗得到任务的能耗比例，将总的空闲时间乘以任务 的能耗比例得到任务的空闲时间，其中，任务包括周期性任务和非周期性任务，所述非周期 性任务的执行次数为1次，所述周期性任务为配置周期的任务。
[0039] 上述电池功耗的控制方法和系统，根据任务的周期、执行时间和处理器频率计算 每个任务的空闲时间，并按照能耗从高到低对任务进行排序得到执行顺序，按照执行顺序 中任务所配置的处理器频率调整处理器的频率，以保证在任务周期允许的情况下，尽量选 择能耗低的处理器的频率进行处理，并在每个任务完成后插入相应的空闲时间，以保证电 池得到一定时间的恢复，延长电池的续航时间，不需要增加硬件成本，且不用关闭任务，也 可针对非周期性任务进行功耗调整。
【附图说明】
[0040] 图1为电池的放电非线性示意图；
[0041] 图2为电池的恢复效应示意图；
[0042] 图3为一个实施例中电池功耗的控制方法的流程图；
[0043] 图4为一个实施例中空闲时间计算的流程图；
[0044] 图5为未采用电池功耗的控制方法情况下任务的执行情况示意图；
[0045] 图6为采用电池功耗的控制方法情况下任务的执行情况示意图；
[0046] 图7为另一个实施例中电池功耗的控制方法的流程图；
[0047] 图8为一个实施例中电池功耗的控制系统的结构框图；
[0048]图9为一个实施例中空闲时间计算模块的内部结构示意图；
[0049]图10为另一个实施例中空闲时间计算模块的内部结构示意图。
【具体实施方式】
[0050] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0051] 为了降低功能，提高电池的续航时间，采用功率控制。首先通过改变处理器的频率 和电压等参数，把处理器的处理能力分为若干等级处理器模式，如凡<MM2<…<Mn， 其中凡为睡眠模式，而若干等级处理器模式所对应的能耗一般和处理器频率（fff2 <?<fn)线性相关，设处理器模式所对应的能耗为EE2<…<En(其中E。为睡眠 模式的能耗）。为了减低能耗，在满足任务要求情况之下尽量选择能耗等级低的处理器模式 来工作，即根据任务的大小，合理选择处理器的工作模式。在空闲的时候，应该使用睡眠模 式M。。
[0052] 电池特性主要包括：（a)放电非线性；(b)恢复效应。
[0053] 其中，（a)放电非线性是指放电时所用电流从I减少到1/2时，电池的持续时间并 不只是增加两倍，而是呈现出一种非线性的变化特性，它的持续时间将大于两倍，如图1所 示，电流为I时电池所对应的持续时间为L1，电流为1/2时电池所对应的