英创信息技术工控主板EM9160L的低功耗应用介绍
em9160l是一款与英创主力产品em9160功能完全兼容，同时具有低功耗操作能力的高性能arm9嵌入式主板产品。em9160l主要应用是作为以电池供电、无人值守的野外工作环境为特色的设备主控单元。作为通常的通讯控制功能，em9160l与em9160的使用是完全一样的，客户针对em9160开发的应用程序可不加修改的应用于em9160l上。本文主要介绍em9160l低功耗功能方面的相关应用。
相对em9160，em9160l采用了三个方面的措施来改进其功耗指标：（1）采用高效的step-down dc-dc电源代替普通的线性稳压电源；（2）采用具有低电压内核的cpu单元；（3）对外部接口单元添加电源管理功能。这三种措施使em9160l的功耗指标得到大幅度提高，具体功耗测试结果如下表所示：
测试条件
平均功耗
峰值功耗
待机功耗
em9160
235ma / 5v
320ma / 5v
em9160l
120ma / 5v
160ma / 5v
50ma / 5v
作为野外监测应用，一般并不需要设备每时每刻都处于运行状态，而是全速工作一段时间后，设备转入空闲一段时间，然后再进入工作状态，即设备实际处于“工作-空闲”的周期模式中。在实际应用中，设备空闲的时间通常远长于设备工作的时间，如每分钟工作10秒、空闲50秒。正因为如此，才要求设备在空闲状态的功耗尽可能低，以延长电池的使用寿命，降低设备的维护费用。
尽管wince操作系统对设备驱动提供了一套电源管理的机制，但这套机制的应用主要是基于带有标准windows图形界面的环境，而em9160l则是不带windows图形接口的系统，因此ce的这套机制还不能非常方便地满足em9160l在实际应用的需求。针对实际应用的特点，我们为 em9160l应用程序专门提供了两个系统功能调用：
//
// 设置用户空闲标志：进入空闲待机状态
//
bool setuseridleflag（）
{
dword dwuseridleflag;
dword dwinbufsize;
dword dwreturnbytes;
bool bret;
dwuseridleflag = 1;
dwinbufsize = sizeof（dwuseridleflag）;
bret = kerneliocontrol（ioctl_em9x60_user_idle_write，
（lpvoid）&dwuseridleflag，
dwinbufsize，
null，
0，
&dwreturnbytes）;
return bret;
}
//
// 清用户空闲标志：退出空闲待机状态
//
bool clearuseridleflag（）
{
dword dwuseridleflag;
dword dwinbufsize;
dword dwreturnbytes;
bool bret;
dwuseridleflag = 0;
dwinbufsize = sizeof（dwuseridleflag）;
bret = kerneliocontrol（ioctl_em9x60_user_idle_write，
（lpvoid）&dwuseridleflag，
dwinbufsize，
null，
0，
&dwreturnbytes）;
return bret;
}
应用程序可通过调用上述两个api实现进入或退出用户空闲状态，进入空闲状态后，用户程序可设定一定数量的sleep（1000）循环，来确定系统处于空闲状态的时间。注意在空闲状态中，em9160l的以太网接口被关闭。典型的进入空闲状态的应用程序流程如下：
bool deventflag = false; // 外部中断事件标志
…。
// 关闭在空闲状态中不再使用的通讯接口，如串口等
…。
// 进入空闲状态
setuseridleflag（）；
// 设置正常空闲状态50秒，每秒进行一次异常检查
for （i1 = 0; i1 《 50; i1++）
{
sleep（1000）; // 也可用waitforsingleobject阻塞等待外部事件
if（deventflag）
break;
}
// 退出空闲状态
clearuseridleflag（）；
// 打开应用所需的通讯接口，如串口等
…。
上述流程还支持空闲状态的中途退出，这是因为系统在空闲状态下仍然可以正常响应外部硬件中断。一种典型的空闲状态中途退出应用是保持em9160l的irq1中断线程，把gprs模块的振铃信号ri#作为irq1中断输入信号。这样应用控制中心可在任意时间，通过拨号来唤醒基于em9160l的野外设备，使其立即进入工作状态。
由于以太网接口单元通常都是嵌入式系统功耗最大的单元之一，因此在em9160l的空闲状态中，其以太网接口单元被强制关闭。所以em9160l不支持应用程序通过以太网中途退出空闲状态。当系统中空闲状态退出后，以太网需要4–6秒才能恢复支持工作状态，这包括了网络协商时间。
在进入空闲状态前关闭不需要的通讯端口，应不仅仅理解为关闭通讯端口，实际上任何耗电的单元，应用程序都应当把它们设置在省电的状态。如正常运行时常亮的led，应设置成关闭或闪烁状态。
注意：50ma的空闲电流，是在em9160l不带任何负载的情况下，进入空闲状态后测试的。
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测试条件
平均功耗
峰值功耗
待机功耗
em9160
235ma / 5v
320ma / 5v
em9160l
120ma / 5v
160ma / 5v
50ma / 5v
作为野外监测应用，一般并不需要设备每时每刻都处于运行状态，而是全速工作一段时间后，设备转入空闲一段时间，然后再进入工作状态，即设备实际处于“工作-空闲”的周期模式中。在实际应用中，设备空闲的时间通常远长于设备工作的时间，如每分钟工作10秒、空闲50秒。正因为如此，才要求设备在空闲状态的功耗尽可能低，以延长电池的使用寿命，降低设备的维护费用。
尽管wince操作系统对设备驱动提供了一套电源管理的机制，但这套机制的应用主要是基于带有标准windows图形界面的环境，而em9160l则是不带windows图形接口的系统，因此ce的这套机制还不能非常方便地满足em9160l在实际应用的需求。针对实际应用的特点，我们为 em9160l应用程序专门提供了两个系统功能调用：
//
// 设置用户空闲标志：进入空闲待机状态
//
bool setuseridleflag（）
{
dword dwuseridleflag;
dword dwinbufsize;
dword dwreturnbytes;
bool bret;
dwuseridleflag = 1;
dwinbufsize = sizeof（dwuseridleflag）;
bret = kerneliocontrol（ioctl_em9x60_user_idle_write，
（lpvoid）&dwuseridleflag，
dwinbufsize，
null，
0，
&dwreturnbytes）;
return bret;
}
//
// 清用户空闲标志：退出空闲待机状态
//
bool clearuseridleflag（）
{
dword dwuseridleflag;
dword dwinbufsize;
dword dwreturnbytes;
bool bret;
dwuseridleflag = 0;
dwinbufsize = sizeof（dwuseridleflag）;
bret = kerneliocontrol（ioctl_em9x60_user_idle_write，
（lpvoid）&dwuseridleflag，
dwinbufsize，
null，
0，
&dwreturnbytes）;
return bret;
}
应用程序可通过调用上述两个api实现进入或退出用户空闲状态，进入空闲状态后，用户程序可设定一定数量的sleep（1000）循环，来确定系统处于空闲状态的时间。注意在空闲状态中，em9160l的以太网接口被关闭。典型的进入空闲状态的应用程序流程如下：
bool deventflag = false; // 外部中断事件标志
…。
// 关闭在空闲状态中不再使用的通讯接口，如串口等
…。
// 进入空闲状态
setuseridleflag（）；
// 设置正常空闲状态50秒，每秒进行一次异常检查
for （i1 = 0; i1 《 50; i1++）
{
sleep（1000）; // 也可用waitforsingleobject阻塞等待外部事件
if（deventflag）
break;
}
// 退出空闲状态
clearuseridleflag（）；
// 打开应用所需的通讯接口，如串口等
…。
上述流程还支持空闲状态的中途退出，这是因为系统在空闲状态下仍然可以正常响应外部硬件中断。一种典型的空闲状态中途退出应用是保持em9160l的irq1中断线程，把gprs模块的振铃信号ri#作为irq1中断输入信号。这样应用控制中心可在任意时间，通过拨号来唤醒基于em9160l的野外设备，使其立即进入工作状态。
由于以太网接口单元通常都是嵌入式系统功耗最大的单元之一，因此在em9160l的空闲状态中，其以太网接口单元被强制关闭。所以em9160l不支持应用程序通过以太网中途退出空闲状态。当系统中空闲状态退出后，以太网需要4–6秒才能恢复支持工作状态，这包括了网络协商时间。
在进入空闲状态前关闭不需要的通讯端口，应不仅仅理解为关闭通讯端口，实际上任何耗电的单元，应用程序都应当把它们设置在省电的状态。如正常运行时常亮的led，应设置成关闭或闪烁状态。
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