适用于信号处理单元的低功耗能源管理方法
【技术领域】
[0001]发明涉及一种能源管理方法，具体涉及一种适用于信号处理单元的低功耗能源管理方法。
【背景技术】
[0002]小型化深水数据记录仪用于在深水中对水声信号进行采集和存储，为适应其小尺寸的要求，其内置的供电电源应尽量采用小体积电池，但由此会导致深水数据记录仪在水下工作周期短。为在使用小体积电池的基础上使其能够长时间在水下独立工作，需对其工作过程进行低功耗能源管理。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种适用于信号处理单元的低功耗能源管理方法，能够有效降低信号处理单元工作过程中的功耗，提高能源利用率，延长其所在系统的工作时长。
[0004]所述信号处理单元包括:A\D转换模块、控制模块和存储模块；所述控制模块采用MSP430系列控制器；
[0005]基于低功耗能源管理的一次兵乓缓存的信号处理流程为:
[0006]所述A\D转换模块将接收到的模拟信号转换为数字信号并存储在A\D转换寄存器中；所述A\D转换模块使用其自身的时钟源完成A\D转换，同时控制模块为其提供定时采样时钟源ACLK ;所述A\D转换模块持续稳定工作，当信号处理单元当前的工作状态仅为A\D转换时，配置控制模块进入低功耗模式；
[0007]针对一次采样数据的A\D转换完成后，所述控制模块触发中断使DMA响应，开启其内部的主时钟MCLK为DMA提供时钟源，所述控制模块采用DMA将存储在A\D转换寄存器中的数字信号转移到控制模块的缓存中；
[0008]当一次DMA数据转移完成后，所述控制模块判断当前缓存是否存满，若当前缓存未存满，立即关闭主时钟MCLK，控制模块进入低功耗模式；若当前缓存已存满，所述控制模块使DMA目的地址指向另一个数据缓存，此时控制模块打开存储模块的使能信号，给存储模块供电；然后所述控制模块向存储模块发送数据写入指令，控制模块在接收到存储模块的应答后，将缓存中的数据以设定的格式写入到存储模块的指定数据地址中；数据写入完成后，所述控制模块关闭主时钟MCLK，同时关闭存储模块使能信号，控制模块进入低功耗模式。
[0009]有益效果:
[0010]该方法通过对信号处理单元中的A\D转换模块、控制模块和存储模块进行分开管理，在只进行A\D转换时，关闭存储模块，控制模块处于低功耗模式；同时在每次控制模块完成数据转移或存储模块完成数据存储时，立即关闭对应的时钟源。由此能够有效降低信号处理单元工作过程中的能耗，提高能源利用率，延长其所在系统的工作时长。
【附图说明】
[0011]图1为采用低功耗管理的智能水听器信号处理单元的工作流程图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0013]本实施例提供一种运用于小型化深水数据记录仪的信号处理单元的低功耗能源管理方法，能够有效降低信号处理单元工作过程中的能耗，提高小型化深水数据记录仪的工作时长。
[0014]深水数据记录仪布放在深水中，用于采集、处理并存储水声信号。其信号处理单元包括A\D转换模块、控制模块和存储模块；其中控制模块采用MSP430控制器MSP430FG4618，存储模块采用MIC-SD卡。
[0015]由水声信号采集单元、前置放大器和滤波器组成的深水数据记录仪的低功耗模拟前端采集水声信号，并将采集到的水声信号进行放大、滤波得到固定带宽的水声信号(模拟信号)。所述A\D转换模块将低功耗模拟前端处理过的模拟信号转换为数字信号存储在A\D转换寄存器中。A\D转换模块以及低功耗模拟前端需连续稳定工作以保证深水数据记录仪采集信号的实时性，因此对低功耗模拟前端和A\D转换模块持续稳定供电。
[0016]基于低功耗能源管理的深水数据记录仪的工作流程如图1所示:
[0017]在只需进行A\D转换，配置控制器MSP430FG4618进入(LPM3)低功耗模式，A\D转换模块使用控制器MSP430FG4618内部ADC12模块ADC12CLK提供A\D转换所需时钟源，通过ACLK提供频率较低的定时采样时钟源。
[0018]针对一次采样数据的A\D转换完成后，控制器触发中断使DMA响应，开启MCLK为DMA提供时钟，控制器采用DMA(直接内存存取)加工经A\D转换后的数字信号从A\D转换寄存器转移到控制器的兵乓缓存中。
[0019]一次DMA数据转移完成后，控制器判断当前缓存是否存满，若当前缓存未存满，立即关闭主时钟MCLK，控制模块进入低功耗模式；若当前缓存已存满，控制器使DMA目的地址指向另一个数据缓存，此时控制器打开存储模块的使能信号，给存储模块供电；然后所述控制器向存储模块发送数据写入指令；控制器在接收到存储模块的应答后，将缓存中的数据以设定的格式写入到存储模块的指定数据地址中；数据写入完成后，所述控制器关闭主时钟MCLK，同时关闭存储模块使能信号，控制模块再次进入低功耗模式。
[0020]通过对数据记录仪的信号处理过程采用上述低功耗能源管理，能够有效降低其功耗，提高能源利用率，从而在使用小体积电池的基础上能够保证其工作时长。
[0021]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.用于信号处理单元的低功耗能源管理方法，其特征在于，所述信号处理单元包括:A\D转换模块、控制模块和存储模块；所述控制模块采用MSP430系列控制器； 基于低功耗能源管理的一次兵乓缓存的信号处理流程为: 所述A\D转换模块将接收到的模拟信号转换为数字信号并存储在A\D转换寄存器中；所述A\D转换模块使用其自身的时钟源完成A\D转换，同时控制模块为其提供定时采样时钟源ACLK ;所述A\D转换模块持续稳定工作，当信号处理单元当前的工作状态仅为A\D转换时，配置控制模块进入低功耗模式； 针对一次采样数据的A\D转换完成后，所述控制模块触发中断使DMA响应，开启其内部的主时钟MCLK为DMA提供时钟源，所述控制模块采用DMA将存储在A\D转换寄存器中的数字信号转移到控制模块的缓存中； 当一次DMA数据转移完成后，所述控制模块判断当前缓存是否存满，若当前缓存未存满，立即关闭主时钟MCLK，控制模块进入低功耗模式；若当前缓存已存满，所述控制模块使DMA目的地址指向另一个数据缓存，此时控制模块打开存储模块的使能信号，给存储模块供电；然后所述控制模块向存储模块发送数据写入指令，控制模块在接收到存储模块的应答后，将缓存中的数据以设定的格式写入到存储模块的指定数据地址中；数据写入完成后，所述控制模块关闭主时钟MCLK，同时关闭存储模块使能信号，控制模块进入低功耗模式。
【专利摘要】本发明公开一种适用于信号处理单元的低功耗能源管理方法，能够有效降低信号处理单元工作过程中的能耗。信号处理单元包括A\D转换模块、控制模块和存储模块；A\D转换模块持续稳定进行A\D转换，将转换后的数字信号存在A\D转换寄存器中；在当前的工作状态仅为A\D转换时，控制模块处于低功耗模式。一次A\D转换结束，控制模块触发中断使DMA响应，采用DMA将存储在A\D转换寄存器中的数字信号转移到控制模块的缓存中。当一次DMA数据转移完成后，若当前缓存未存满，立即关闭主时钟；若当前缓存已存满，控制模块使DMA目的地址指向另一个数据缓存，此时控制模块打开存储模块的使能信号，将缓存中的数据写入存储模块；数据写入完成后，关闭主时钟和存储模块使能信号。
【IPC分类】G06F1-32
【公开号】CN104571463
【申请号】CN201410852434
【发明人】马志腾, 李阳
【申请人】北京长城电子装备有限责任公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月31日