針對(duì)于無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)的微控制器的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域研究及應(yīng)用的不斷深入和推廣，基于早期的以8位微控制器為代表的單片機(jī)系統(tǒng)的解決方案已經(jīng)很難滿(mǎn)足該領(lǐng)域?qū)π阅芎陀?jì)算能力上的要求。近年來(lái)，隨著芯片制作工藝和片上系統(tǒng)(System On Chip)技術(shù)的發(fā)展，各種高性能嵌入式微處理器如雨后春筍般取得了空前的應(yīng)用和發(fā)展。與通用處理器不同，嵌入式微處理器一般針對(duì)某種應(yīng)用將存儲(chǔ)系統(tǒng)和諸多系統(tǒng)IO資源整合在單個(gè)芯片上，以此來(lái)減小整個(gè)系統(tǒng)的大小、降低系統(tǒng)的功耗來(lái)滿(mǎn)足該特定領(lǐng)域應(yīng)用對(duì)

2、功耗和面積等約束條件的特殊需求。
　　通過(guò)仔細(xì)的分析與討論，為了在性能、價(jià)格和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面獲得一個(gè)很好的平衡，本文提出一個(gè)采用基于OpenRisc開(kāi)源架構(gòu)的微處理器核心來(lái)搭建一個(gè)針對(duì)于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的微控制器的方案。該開(kāi)源架構(gòu)具有完全可綜合、外圍設(shè)備豐富、高性能、支持低功耗設(shè)計(jì)、軟件支持性好、知識(shí)產(chǎn)權(quán)完全開(kāi)放等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)本文提出的方法，對(duì)該開(kāi)源結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷呐c完善，可以使之更好地適應(yīng)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，這對(duì)如何在應(yīng)用層級(jí)

3、提高該微控制器的效率有著一定的參考意義。
　　本文在對(duì)采用微處理器可綜合軟內(nèi)核來(lái)搭建的微控制器進(jìn)行分析設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，加入了對(duì)于低功耗控制技術(shù)的考慮，通過(guò)仔細(xì)的衡量考慮與可行性分析，有針對(duì)性的采用了一些不同且最新的低功耗設(shè)計(jì)方法學(xué)，例如門(mén)控電源和門(mén)控時(shí)鐘設(shè)計(jì)，頻率調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)，以及寄存器傳輸級(jí)編碼優(yōu)化等等。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，可以證明本系統(tǒng)能夠顯著的降低芯片的總功耗，這也為該微控制器節(jié)點(diǎn)將來(lái)應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)提供了現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)。