低功耗可穿戴計(jì)算機(jī)樣機(jī)研制.pdf

1、可穿戴計(jì)算機(jī)是一種微型的、可穿戴在身上、人機(jī)緊密結(jié)合與協(xié)同的個(gè)人移動計(jì)算設(shè)備。它特有的屬性對其功耗、體積、結(jié)構(gòu)等提出了很高的要求。在電池容量有限的情況下，可穿戴計(jì)算領(lǐng)域的功耗問題已經(jīng)成為研究重點(diǎn)，盡管取得了一些成果，但基于低功耗的可穿戴計(jì)算機(jī)的研制仍然是一個(gè)充滿挑戰(zhàn)性的課題。
　　本論文課題是移動計(jì)算中心承擔(dān)的學(xué)科建設(shè)和863計(jì)劃前期研究的部分工作，主要目的是研制兩款不同體系架構(gòu)的低功耗可穿戴計(jì)算機(jī)樣機(jī)。一款是基于 X86架構(gòu)的通

2、用可穿戴計(jì)算機(jī)MCC-I樣機(jī)，一款是基于ARM架構(gòu)的專用可穿戴計(jì)算機(jī)。
　　本文首先對兩款樣機(jī)進(jìn)行了需求分析，根據(jù)需求和可穿戴計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)選擇X86架構(gòu)處理器和XScale架構(gòu)PXA270處理器作為兩款樣機(jī)的核心平臺。并對低功耗設(shè)計(jì)方法進(jìn)行探討，為后續(xù)設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。
　　MCC-I樣機(jī)是在核心模塊板的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，本文主要圍繞核心板進(jìn)行了接口板、擴(kuò)展板、電源系統(tǒng)、接口線纜和基于電磁屏蔽和熱設(shè)計(jì)考慮的機(jī)殼等的設(shè)計(jì)，搭建一個(gè)完整

3、的通用可穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在系統(tǒng)搭建成功后，對其進(jìn)行了功耗、溫度、性能等一系列的測試實(shí)驗(yàn)。
　　本文對基于ARM架構(gòu)的可穿戴計(jì)算機(jī)樣機(jī)主要進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)。以PXA270為核心，進(jìn)行電源模塊、存儲單元模塊、總線驅(qū)動模塊、復(fù)位與調(diào)試模塊、視頻音頻模塊、USB及IrDA接口電路、網(wǎng)絡(luò)模塊等的電路設(shè)計(jì)，并結(jié)合高速PCB設(shè)計(jì)原則，對PCB進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。最后根據(jù)設(shè)計(jì)中所選器件及電路結(jié)構(gòu)，對整機(jī)功耗進(jìn)行大概估計(jì)。
　　本課題研究為可穿戴計(jì)算