[發明專利]一種基于CPU控制的Android手機硬件組件的功耗測算系統及方法有效
| 申請號: | 201611216056.6 | 申請日: | 2016-12-26 |
| 公開(公告)號: | CN106776224B | 公開(公告)日: | 2019-12-24 |
| 發明(設計)人: | 王橋;王宇然;唐家博;程茹潔;陸建;蔣厚明;胡牧;胡昊偉 | 申請(專利權)人: | 東南大學;國家電網公司;南京南瑞集團公司;南京南瑞信息通信科技有限公司;國網四川省電力公司 |
| 主分類號: | G06F11/30 | 分類號: | G06F11/30;G01R21/00;H04M1/24 |
| 代理公司: | 32249 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) | 代理人: | 陳國強 |
| 地址: | 211189 江*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 基于 cpu 控制 android 手機 硬件 組件 功耗 測算 系統 方法 | ||
1.一種基于CPU控制的Android手機硬件組件的功耗測算方法,其特征在于:該方法基于功耗測算系統進行,所述功耗測算系統包括:
PC控制端,用于測算和顯示Android手機的實時整機功率;
Android手機,用于安裝手機控制程序和待測;
手機控制程序,用于記錄和控制Android手機的硬件工作狀態;
功耗測試儀,用于實時監測Android手機的功耗;
所述方法包括以下步驟:
步驟1:打開Android手機,清空后臺所有程序,打開手機控制程序,根據需要選定CPU工作頻率F,設置CPU工作頻率F恒定在fset;
步驟2:讓N核CPU的手機創建N個線程,分別同時循環執行2ms左右空循環任務,然后sleep 2毫秒;
步驟3:通過手機控制程序查看和處理’/proc/stat’文件的信息,每隔間隔Tread,獲取并記錄實時CPU占用率,并通過調節步驟2中設置的空循環任務的次數,改變運行循環任務的時長,將CPU占用率C一直維持在一常數cset附近;
步驟4:關閉揚聲器、屏幕、Wifi模塊、2/3/4G模塊,待功耗穩定后,用功耗測試儀,以周期T=Tmeasure對整機功耗進行測量,測得在頻率F=fset、占用率C=cset時,CPU功耗的時間序列注意到為一常數和周期沖激函數之和,故寫成:
其中,K是常數,是由CPU對占用率文件讀取和記錄帶來的周期性能耗,為周期為Tread/Tmeasure的周期沖激序列,其中是CPU在頻率F=fset、占用率C=cset運行時單位時間內的功耗;
步驟5:多次重新選取CPU占用率cset,得到多個與之對應的通過線性擬合的方法,得到CPU占用率-單位功耗函數
步驟6:核對Andorid手機時間和電腦時間,根據需要,設置CPU工作頻率F恒定在fset,關閉CPU占用率反饋控制,持續以間隔Tread讀取并記錄CPU功耗及對應時間,記為Cread(m);手動打開屏幕,關閉2/3/4G模塊、WIFI模塊,將音量調至0%,進入屏幕測試場景;
步驟7:保持所述功耗測算系統始終運行而不改變測試場景要求,通過功耗測算系統或運行其他程序,改變屏幕顯示,用功耗測試儀得到耗能序列g(n);
步驟8:實時的CPU占用率序列表示為:
步驟9:屏幕的實時功率表示為:
步驟10:分別進入揚聲器測試、Wifi模塊測試、2/3/4G模塊測試場景,與步驟7、8、9同理,再次進行操作,獲得各個硬件的功耗。
2.根據權利要求1所述的基于CPU控制的Android手機硬件組件的功耗測算方法,其特征在于:所述步驟7中,把g(n)穩定部分的周期沖激序列分量上升沿對齊c(m),能夠輔助同步。
3.根據權利要求1所述的基于CPU控制的Android手機硬件組件的功耗測算方法,其特征在于:所述步驟8中,得到的C(n)通過滑動平均濾波器或低通濾波器進行平滑處理。
4.根據權利要求1所述的基于CPU控制的Android手機硬件組件的功耗測算方法,其特征在于:所述步驟8中,濾除CPU進行周期性讀寫操作帶來的周期性能耗沖激分量。
5.根據權利要求1所述的基于CPU控制的Android手機硬件組件的功耗測算方法,其特征在于:所述步驟10包括:
揚聲器測試:通過控制程序預設揚聲器發出的聲音響度和頻率,關閉屏幕、wifi模塊、2/3/4G模塊,只有CPU和屏幕保持工作,待功耗穩定后,此時揚聲器功耗
以此進一步研究揚聲器發出聲音響度和頻率與功耗的關系;
Wifi模塊測試:通過控制程序預設延時下載/上傳任務,關閉揚聲器、屏幕、2/3/4G模塊,Wifi模塊功耗為:
2/3/4G模塊測試:通過控制程序預設延時下載/上傳任務,關閉揚聲器、屏幕、wifi模塊,則2/3/4G模塊功耗如下表示為:
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