一种设备运行能耗控制方法及系统技术方案

本发明专利技术属于设备运行控制领域，具体涉及一种设备运行能耗控制方法及系统。本发明专利技术针对设备的单任务软件模式，设置按照设备所需的运行周期和设备所需的负载率确定的周期中断的计时器，并在功能模块每次串联运行完成后读取定时器计数值，以重新计算下一次设备运行时既使能耗相对较低又保证完成任务的主频；针对设备的多任务软件模式，将自平衡任务优先级设为最低，通过自平衡任务的运行时间判断设备在多任务模式下以重新计算下一次设备运行时既使能耗相对较低又保证完成任务的主频；由此在设备的单任务软件模式或者多任务软件模式下，都能动态调整设备能耗，在保证设备正常运行的前提下，始终以较低的主频完成相应的任务，实现较低的设备运行能耗。低的设备运行能耗。低的设备运行能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种设备运行能耗控制方法及系统


[0001]本专利技术属于设备运行控制领域，具体涉及一种设备运行能耗控制方法及系统。

技术介绍

[0002]智能感知节点设备能够用于多种目标参数的智能感知场景；在工作过程中，智能感知节点设备感知或获取相应的感知数据，进行处理，并将处理后的数据向相应的目的地方向进行转发；由于智能感知节点设备任务的实时性通常较强，需要在较短时间内采集或获取的数据量可能较大，因此智能感知节点设备在长时间运行的情况下，设备能耗也较大。
[0003]为降低智能感知节点设备的能耗，现有技术主要根据所要执行的感知任务，采用正常运行配合休眠的控制模式，即智能感知节点设备正常运行时，控制其以最大主频运行，当执行的任务完成后，控制智能感知节点设备进入休眠状态，等到特定事件唤醒设备，再重新正常运行；然而，这种方法的能耗受智能感知节点设备本身的最大主频约束，最大主频越大，则能耗越大，因此在智能感知节点设备本身最大主频较大的情况下，将会导致智能感知节点设备节能效果不明显，能量利用率仍较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种设备运行能耗控制方法及系统，用于解决现有的控制模式受智能感知节点设备本身的最大主频影响导致节能效果较差、能量利用率仍较低的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种设备运行能耗控制方法，所述设备包括若干个功能模块，所述设备运行能耗控制方法包括单任务控制模式；若各功能模块串联运行，则采用所述单任务控制模式进行设备运行能耗控制：
[0006]设备运行前，设置定时器的中断周期以及主频变量的初始值，所述主频变量的初始值小于设备最大系统主频；定时器的中断周期通过设备所需的运行周期和设备所需的负载率确定；
[0007]设备开始运行时，启动定时器，以主频变量值作为设备运行主频，串联运行各功能模块，在各个功能模块串联运行完成后，运行自平衡模块；如果在各个功能模块串联运行完成前，定时器中断发生，则读取定时器计数值并将主频提升至第一设定主频高水平值继续运行各功能模块，定时器继续计时，各功能模块运行完成后，运行自平衡模块；单任务控制模式的设定主频高水平值大于当前设备运行主频；
[0008]自平衡模块开始运行时，停止定时器，读取定时器计数值，根据定时器中断发生时读取的定时器计数值、自平衡模块开始运行时读取的定时器计数值、本次设备运行主频以及第一设定主频高水平值计算需要的算力，并通过需要的算力计算新的主频变量值，以新的主频变量值作为设备运行主频，重新开始串联运行各功能模块。
[0009]上述技术方案的有益效果为：针对设备的单任务模式，设置按照设备所需的运行周期和设备所需的负载率确定的周期中断的计时器，并在功能模块每次串联运行完成后通
过读取定时器计数值以及中断是否发生，反映任务完成时间与设备所需的负载率对应的时间相比是否偏长或偏短，以重新计算下一次设备在各功能模块串联运行的单任务模式下运行时的既能使能耗相对较低又能保证正常完成任务的主频，由此在设备的每个运行周期都能实时调整设备主频，也即动态调整设备能耗，能够在保证设备单任务模式正常运行的前提下，始终以较低的主频完成相应的任务，实现较低的设备运行能耗。
[0010]进一步地，所述设备运行能耗控制方法还包括多任务控制模式；若各功能模块分别作为不同的功能模块任务，根据各功能模块任务优先级来回切换运行，则采用所述多任务控制模式进行设备运行能耗控制：
[0011]设备运行前，设置定时器的中断周期以及主频变量的初始值，所述主频变量的初始值小于设备最大系统主频；定时器的中断周期通过设备所需的运行周期和设备所需的负载率确定；
[0012]设置自平衡任务，设备开始运行时，启动定时器，以主频变量值作为设备运行主频，并将所述自平衡任务优先级设为最低，如果在各功能模块任务全部空闲前，定时器中断发生，则读取定时器计数值并将主频提升至第二设定主频高水平值，各功能模块任务继续运行，定时器继续计时，各功能模块任务全部空闲后，自平衡任务开始运行；多任务控制模式的设定主频高水平值大于当前设备运行主频；
[0013]当各功能模块任务全部空闲时，自平衡任务开始运行，此时停止定时器，读取定时器值，根据定时器中断发生时读取的定时器计数值、自平衡任务开始运行时读取的定时器计数值、本次设备运行主频以及第二设定主频高水平值计算需要的算力，并通过需要的算力计算新的主频变量值，以新的主频变量值作为设备运行主频，重新开始启动定时器，各功能模块任务开始运行。
[0014]上述技术方案的有益效果为：针对设备的多任务模式，通过设置按照设备所需的运行周期确定的周期中断的计时器，并将自平衡任务优先级设为最低，通过运行周期内功能模块任务与自平衡任务的运行时间关系以及中断是否发生反映功能模块对应的任务完成时间与设备所需的负载率对应的时间相比是否偏长或偏短，以重新计算下一次设备在各功能模块对应的任务根据优先级来回切换运行的多任务模式下运行时的既能使能耗相对较低又能保证完成任务的主频，由此在设备的每个运行周期都能实时调整设备主频，也即动态调整设备能耗，能够在保证设备多任务模式正常运行的前提下，始终以较低的主频完成相应的任务，实现较低的设备运行能耗。
[0015]进一步地，采用所述单任务控制模式进行设备运行能耗控制时，所述根据定时器中断发生时读取的定时器计数值、自平衡模块开始运行时读取的定时器计数值、本次设备运行主频以及设定主频高水平值计算需要的算力，并通过需要的算力计算新的主频变量值的方式为：
[0016]读取定时器标志，判断本次设备运行过程中定时器中断是否发生过，如果发生过，则需要的算力为C1*F_RUN+(C2
‑
C1)*F_MAX1；如果没有发生过，则需要的算力为C2*F_RUN；
[0017]然后用所述需要的算力除以设备所需的运行周期，即得到新的主频变量值；
[0018]其中C1为定时器中断发生时读取的定时器计数值，C2为自平衡模块开始运行时读取的定时器计数值，F_RUN为本次设备运行主频，F_MAX1为第一设定主频高水平值。
[0019]进一步地，采用所述多任务控制模式进行设备运行能耗控制时，所述根据定时器
中断发生时读取的定时器计数值、自平衡任务开始运行时读取的定时器计数值、本次设备运行主频以及第二设定主频高水平值计算需要的算力的方式为：
[0020]读取定时器标志，判断本次设备运行过程中定时器中断是否发生过，如果发生过，则需要的算力为C1*F_RUN+(C2
‑
C1)*F_MAX2；如果没有发生过，则需要的算力为C2*F_RUN；
[0021]然后用所述需要的算力除以设备所需的运行周期，即得到新的主频变量值；
[0022]其中C1为定时器中断发生时读取的定时器计数值，C2为自平衡任务开始运行时读取的定时器计数值，F_RUN为本次设备运行主频，F_MAX2为第二设定主频高水平值。
[0023]进一步地，所述第一设定主频高水平值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备运行能耗控制方法，所述设备包括若干个功能模块，其特征在于，所述设备运行能耗控制方法包括单任务控制模式；若各功能模块串联运行，则采用所述单任务控制模式进行设备运行能耗控制：设备运行前，设置定时器的中断周期以及主频变量的初始值，所述主频变量的初始值小于设备最大系统主频；定时器的中断周期通过设备所需的运行周期和设备所需的负载率确定；设备开始运行时，启动定时器，以主频变量值作为设备运行主频，串联运行各功能模块，在各个功能模块串联运行完成后，运行自平衡模块；如果在各个功能模块串联运行完成前，定时器中断发生，则读取定时器计数值并将主频提升至第一设定主频高水平值继续运行各功能模块，定时器继续计时，各功能模块运行完成后，运行自平衡模块；单任务控制模式的设定主频高水平值大于当前设备运行主频；自平衡模块开始运行时，停止定时器，读取定时器计数值，根据定时器中断发生时读取的定时器计数值、自平衡模块开始运行时读取的定时器计数值、本次设备运行主频以及第一设定主频高水平值计算需要的算力，并通过需要的算力计算新的主频变量值，以新的主频变量值作为设备运行主频，重新开始串联运行各功能模块。2.根据权利要求1所述的设备运行能耗控制方法，其特征在于，所述设备运行能耗控制方法还包括多任务控制模式；若各功能模块分别作为不同的功能模块任务，根据各功能模块任务优先级来回切换运行，则采用所述多任务控制模式进行设备运行能耗控制：设备运行前，设置定时器的中断周期以及主频变量的初始值，所述主频变量的初始值小于设备最大系统主频；定时器的中断周期通过设备所需的运行周期和设备所需的负载率确定；设置自平衡任务，设备开始运行时，启动定时器，以主频变量值作为设备运行主频，并将所述自平衡任务优先级设为最低，如果在各功能模块任务全部空闲前，定时器中断发生，则读取定时器计数值并将主频提升至第二设定主频高水平值，各功能模块任务继续运行，定时器继续计时，各功能模块任务全部空闲后，自平衡任务开始运行；多任务控制模式的设定主频高水平值大于当前设备运行主频；当各功能模块任务全部空闲时，自平衡任务开始运行，此时停止定时器，读取定时器值，根据定时器中断发生时读取的定时器计数值、自平衡任务开始运行时读取的定时器计数值、本次设备运行主频以及第二设定主频高水平值计算需要的算力，并通过需要的算力计算新的主频变量值，以新的主频变量值作为设备运行主频，重新开始启动定时器，各功能模块任务开始运行。3.根据权利要求1或2所述的设备运行能耗控制方法，其特征在于，采用所述单任务控制模式进行设备运行能耗控制时，所述根据定时器中断发生时读取的定时器计数值、自平衡模块开始运行时读取的定时器计数值、本次设备运行主频以及设定主频高水平值计算需要的算力，并通过需要的算力计算新的主频变量值的方式为：读取定时器标志，判断本次设备运行过程中定时器中断是否发生过，如果发生过，则需要的算力为C1*F_RUN+(C2
‑
C1)*F_MAX1；如果没有发生过，则需要的算力为C2*F_RUN；然后用所述需要的算力除以设备所需的运行周期，即得到新的主频变量值；其中C1为定时器中断发生时读取的定时器计数值，C2为自平衡模块开始运行时读取的
定时器计数值，F_RUN为本次设备运行主频，F_MAX1为第一设定主频高水平值。4.根据权利要求2所述的设备运行能耗控制方法，其特征在于，采用所述多任务控制模式进行设备运行能耗控制时，所述根据定时器中断发生时读取的定时器计数值、自平衡任务开始运行时读取的定时器计数值、本次设备运行主频以及第二设定主频高水平值计算需要的算力的方式为：读取定时器标志，判断本次设备运行过程中定时器中断是否发生过，如果发生过，则需要的算力为C1*F_RUN+(C2
‑
C1)*F_MAX2；如果没有发生过，则需要的算力为C2*F_RUN；然后用所述需要的算力除以设备所需的运行周期，即得到新的主频变量值；其中C1为定时器中断发生时读取的定时器计数值，C2为自平衡任务开始运行时读取的定时器计数值，F_RUN为本次设备运行主频，F_MAX2为第二设定主频高水平值。5.根据权利要求2所述的设备运行能耗控制方法，其特征在于，所述第一设定主频高水平值和第二设定主频高水平值均为设备最大主频。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊章学，张志，王军，卢利军，王浩，
申请(专利权)人：河南许继仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：