一体化折射地震仪的低功耗设计

【摘要】随着社会经济长期快速发展，我国综合国力逐步提升，能源工业作为国民经济的主导产业更是飞速发展。但随之而来需要面对的难题则是浅层矿产资源的枯竭，难以满足工业快速发展的需要。如何解决资源和发展的矛盾，成为地震勘探学需要面对的难题之一，但同时它也成为地震仪器事业快速发展的推动力。解决该问题最有效的途径是发展探测技术及相关地震勘探仪器，为深部资源的勘探开发提供必要的科技支撑。地震勘探仪器因其长时间野外工作及多种功能集成一体化的特点，对其功耗指标的要求越来越高。本文针对一体化折射地震仪的数据采集系统进行低功耗设计。根据功耗构成原理，选择工作电压低、功耗低并带有多种工作模式可调的器件来构建硬件电路。硬件框架以基于嵌入式Linux系统的处理器AT91RM9200为中心，以其提供的电源管理控制器实时监视系统运行负载的变化来动态调节处理器的工作频率，从而降低处理器的执行功耗，实现系统高性能和低功耗的最佳平衡。系统的电源模块则采用多电压技术和动态电源管理，根据系统的实际运行状况，来控制各模块的供电情况，并在此基础上，根据系统的工作需要，调整各模块在不同运行时期的不同工作状态，从整体上降低系统的平均功耗。最后，配合动态功耗管理的总体框架进行软件优化。完成一体化折射仪的低功耗设计之后，对系统进行功耗测试，测试结果表明：所采用的设计方法有效的降低了系统的平均功耗，在时间窗工作模式下平均功耗低于2.5W,达到了设计目标.在连续长期工作模式下，系统运行过程中随着不同负载的变化，其总功耗也随之变化，从而有效的降低了平均功耗。
【作者】杨阳；
【导师】陈祖斌；
【作者基本信息】吉林大学，测试计量技术及仪器，2014，硕士
【关键词】折射地震仪；嵌入式Linux；低功耗设计；动态电源管理；

【参考文献】
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