針對于無線傳感器節(jié)點的微控制器的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著無線傳感器網(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系統(tǒng)的解決方案已經(jīng)很難滿足該領(lǐng)域?qū)π阅芎陀嬎隳芰ι系囊蟆＝陙?，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某種應(yīng)用將存儲系統(tǒng)和諸多系統(tǒng)IO資源整合在單個芯片上，以此來減小整個系統(tǒng)的大小、降低系統(tǒng)的功耗來滿足該特定領(lǐng)域應(yīng)用對

2、功耗和面積等約束條件的特殊需求。
　　通過仔細的分析與討論，為了在性能、價格和自主知識產(chǎn)權(quán)方面獲得一個很好的平衡，本文提出一個采用基于OpenRisc開源架構(gòu)的微處理器核心來搭建一個針對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的微控制器的方案。該開源架構(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、軟件支持性好、知識產(chǎn)權(quán)完全開放等優(yōu)點。通過本文提出的方法，對該開源結(jié)構(gòu)進行適當?shù)男薷呐c完善，可以使之更好地適應(yīng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，這對如何在應(yīng)用層級

3、提高該微控制器的效率有著一定的參考意義。
　　本文在對采用微處理器可綜合軟內(nèi)核來搭建的微控制器進行分析設(shè)計的基礎(chǔ)上，加入了對于低功耗控制技術(shù)的考慮，通過仔細的衡量考慮與可行性分析，有針對性的采用了一些不同且最新的低功耗設(shè)計方法學(xué)，例如門控電源和門控時鐘設(shè)計，頻率調(diào)節(jié)設(shè)計，以及寄存器傳輸級編碼優(yōu)化等等。通過對實驗結(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)點將來應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)提供了現(xiàn)實的基礎(chǔ)。