伴隨著嵌入式產(chǎn)品的普及，電源管理開發(fā)和設(shè)計(jì)成為了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的重點(diǎn)和重要部分。因?yàn)榍度胧皆O(shè)備對能耗越來越敏感，而電源管理技術(shù)正是這些產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。目前嵌入式系統(tǒng)的電源管理技術(shù)正由傳統(tǒng)的基于電源管理器件和外設(shè)控制為主的靜態(tài)控制方式，轉(zhuǎn)到以操作系統(tǒng)為核心的動(dòng)靜態(tài)結(jié)合的綜合控制模式。
      為了應(yīng)對電源管理面臨的挑戰(zhàn)，在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)在時(shí)需要設(shè)計(jì)多種電源模式，以便在不同工作狀態(tài)時(shí)有多種能耗模式可供選擇。休眠和喚醒功能正是目前WINCW系統(tǒng)開發(fā)的研究熱點(diǎn)之一。那么，休眠喚醒功能是什么原理呢?它能達(dá)到什么樣的效果。這首先要從硬件說起，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式后，整個(gè)系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入低功耗休眠模式，只有當(dāng)外部中斷中任意一個(gè)中斷被觸發(fā)或者實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷被觸發(fā)時(shí)，系統(tǒng)才會(huì)被喚醒。

一.什么是休眠喚醒功能?

(1)什么是WinCE休眠喚醒功能?
      在WinCE系統(tǒng)中支持多種電源狀態(tài)：①ON狀態(tài)，用戶在主動(dòng)使用設(shè)備。②UserIdle狀態(tài)，用戶與設(shè)備停止交互，但仍有可能使用設(shè)備。③SystemIdle狀態(tài)，在經(jīng)過一段時(shí)間的UserIdle后進(jìn)入此狀態(tài)，但是驅(qū)動(dòng)和系統(tǒng)仍然活動(dòng)。④Suspend狀態(tài)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)程序和系統(tǒng)進(jìn)程不再與系統(tǒng)交互時(shí)進(jìn)入此狀態(tài)。⑤ColdReboot和Reboot狀態(tài)，冷啟動(dòng)后系統(tǒng)電源狀態(tài)。其中，按功率消耗由小到大可分為睡眠(sleep)、空閑(idle)、運(yùn)行(Run)等模式。大多時(shí)間內(nèi)，在運(yùn)行態(tài)(Run)時(shí)設(shè)備全部正常工作，而在睡眠與空閑模式時(shí)系統(tǒng)則是按照特定的模式進(jìn)行相應(yīng)的節(jié)能。

      通常，嵌入式系統(tǒng)在大多數(shù)時(shí)間都不需要關(guān)注WinCE 設(shè)備的電源損耗，但是在某些時(shí)候要注意這些損耗。因此，最好的節(jié)能方法是使系統(tǒng)適時(shí)的進(jìn)出休眠狀態(tài)。例如，WinCE系統(tǒng)先檢查任務(wù)負(fù)載情況，如果沒有需要運(yùn)行的任務(wù)，則一般進(jìn)入空閑節(jié)能狀態(tài)等待喚醒，在空閑一段時(shí)間后再進(jìn)入深度睡眠，掛起到RAM中或者硬盤上。當(dāng)WinCE 系統(tǒng)被掛起，為了省電系統(tǒng)需要關(guān)閉CPU處理器及大部分設(shè)備的供電，然后在需要喚醒時(shí)再通過定時(shí)器或中斷模塊喚醒。比如用戶按下On/Off按鈕時(shí)，或者監(jiān)視用戶活動(dòng)的定時(shí)器超時(shí)，或者應(yīng)用程序API都可以使得嵌入式系統(tǒng)休眠。而當(dāng)用戶再次按下On/Off或者有其它喚醒中斷發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)核調(diào)用OEMPowerOff()函數(shù)，在系統(tǒng)喚醒后繼續(xù)從OEMPowerOff()被掛起處執(zhí)行。OEMPowerOff函數(shù)能進(jìn)行CPU寄存器保存、設(shè)置及喚醒恢復(fù)等功能。系統(tǒng)Idle狀態(tài)和前面說的UserIdle狀態(tài)是不同概念，前者是CPU負(fù)荷驅(qū)動(dòng)，代表系統(tǒng)空閑;后者是用戶活動(dòng)驅(qū)動(dòng)，代表用戶空閑。
(2)休眠喚醒功能的具體內(nèi)容
　　一般來說,WINCE電源狀態(tài)有六種狀態(tài)，分別是S0到S5：S0實(shí)際上這就是我們平常的工作狀態(tài)，所有設(shè)備全開;S1也稱為POS(Power on Suspend)，這時(shí)除了通過CPU時(shí)鐘控制器將CPU關(guān)閉之外，其它的部件仍然正常工作;S2這時(shí)CPU處于停止運(yùn)作狀態(tài)，總線時(shí)鐘也被關(guān)閉，但其余的設(shè)備仍然運(yùn)轉(zhuǎn);S3這就是我們熟悉的STR(Suspend to RAM);S4也稱為STD(Suspend to Disk)，這時(shí)系統(tǒng)主電源關(guān)閉，但是硬盤仍然帶電并可以被喚醒;S5這種狀態(tài)是最干脆的，就是連電源在內(nèi)的所有設(shè)備全部關(guān)閉，即關(guān)機(jī)(Shutdown)。
　　WINCE電源管理休眠和喚醒可實(shí)現(xiàn)以下功能:用戶可以使外設(shè)在指定時(shí)間開關(guān)，或操作系統(tǒng)可以根據(jù)具體需求來分配電能源，或在無人使用時(shí)可以使系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，但保證一些通信設(shè)備打開。也就是說，嵌入式系統(tǒng)能夠管理閑置的設(shè)備，關(guān)閉設(shè)備并提供恢復(fù)手段，主要支持三種節(jié)電方式：①Suspend即掛起，顯示屏自動(dòng)關(guān)閉，只是主機(jī)通電。這時(shí)敲任意鍵即可恢復(fù)原來狀態(tài)。②Suspend to Ram 即掛起到內(nèi)存，系統(tǒng)把當(dāng)前信息儲(chǔ)存在內(nèi)存中，只有內(nèi)存等幾個(gè)關(guān)鍵部件通電，這時(shí)系統(tǒng)處在高度節(jié)電狀態(tài)，按任意鍵后系統(tǒng)從內(nèi)存中讀取信息很快恢復(fù)到原來狀態(tài)。③Suspend to Disk即掛起到硬盤，即系統(tǒng)將自動(dòng)關(guān)機(jī)，關(guān)機(jī)前將當(dāng)前數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在硬盤上，用戶下次按開關(guān)鍵開機(jī)時(shí)計(jì)算機(jī)將無須啟動(dòng)系統(tǒng)，直接從硬盤讀取數(shù)據(jù)，恢復(fù)原來狀態(tài)。
　　在嵌入式系統(tǒng)中，我們最常用到的是S3狀態(tài)，即Suspend to RAM(掛起到內(nèi)存)狀態(tài)。顧名思義，STR就是把系統(tǒng)進(jìn)入STR前的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)都存放到內(nèi)存中去。在STR狀態(tài)下，電源仍然繼續(xù)為內(nèi)存等最必要的設(shè)備供電，以確保數(shù)據(jù)不丟失，而其它設(shè)備均處于關(guān)閉狀態(tài)，系統(tǒng)的耗電量極低。一旦我們按下Power按鈕系統(tǒng)就被喚醒，馬上從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)并恢復(fù)到STR之前的工作狀態(tài)。內(nèi)存的讀寫速度極快，因此我們感到進(jìn)入和離開STR狀態(tài)所花費(fèi)的時(shí)間不過是幾秒鐘而已。而S4狀態(tài)即STD(掛起到硬盤)與STR的原理是完全一樣的，只不過數(shù)據(jù)是保存在硬盤中。由于硬盤的讀寫速度比內(nèi)存要慢得多，因此用起來也就沒有STR那么快了，但STD模式是一種更省電的高級(jí)應(yīng)用，是將當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)保存到硬盤后，硬盤隨即停止轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)入低功耗狀態(tài)。當(dāng)再開機(jī)時(shí)系統(tǒng)會(huì)跳過自檢，直接從硬盤恢復(fù)原來的系統(tǒng)狀態(tài)，而不是正常系統(tǒng)的默認(rèn)狀態(tài)，從而縮短了開機(jī)。