⚡ 低功耗系统需求分析
实战技巧 · 30章完整目录
🎯 风格
30节
01
课程导论
为什么低功耗如此重要？功耗墙与摩尔定律的博弈，课程目标与学习路径。
02
功耗基础
动态功耗与静态功耗的物理根源，CMOS电路功耗公式解析。
03
需求分析总览
需求分析在低功耗设计流程中的位置，从规格到实现的桥梁。
04
系统级需求捕获
用户场景分析，电池寿命与续航时间定义，热约束与散热条件。
05
功耗预算制定
自上而下与自下而上的预算方法，模块级功耗分配策略。
06
工作模式定义
活跃模式、休眠模式、深度睡眠模式的定义与切换条件。
07
状态机与功耗状态
电源状态机设计，状态转换的功耗与延迟代价。
08
时钟与频率需求
动态频率调整，时钟门控需求分析，多时钟域策略。
09
电压域与电源域
多电压域划分，电源门控需求，电平转换器需求。
10
存储子系统需求
SRAM vs 非易失性存储器选择，内存分块与休眠策略。
11
外设与I/O需求
外设的功耗特性，I/O引脚状态管理，总线协议的低功耗扩展。
12
模拟与射频模块需求
ADC/DAC功耗模型，射频收发器的占空比需求。
13
软件与固件需求
操作系统功耗管理接口，任务调度与唤醒源管理。
14
硬件-软件协同
功耗管理单元设计，硬件加速器与软件卸载策略。
15
功耗建模与估算
基于活动的功耗模型，RTL级与系统级功耗估算工具。
16
需求文档化
需求规格说明书模板，功耗需求表格与图表化表达。
17
需求验证与评审
需求可测试性分析，功耗仿真与测量计划。
18
案例分析：可穿戴设备
心率监测手环的功耗需求分析全过程。
19
案例分析：物联网传感器
环境监测节点的超低功耗需求设计。
20
案例分析：移动设备
智能手机的复杂功耗场景与需求权衡。
21
案例分析：汽车电子
ADAS系统的功耗与性能平衡需求。
22
案例分析：医疗植入
心脏起搏器的极端低功耗与可靠性需求。
23
需求变更管理
设计迭代中的功耗需求调整，版本控制与影响分析。
24
工具与平台
功耗分析工具链介绍，需求管理工具（如DOORS、Jama）。
25
行业标准与规范
IEEE 1801 (UPF) 标准，CPF与UPF的对比。
26
低功耗设计技术回顾
多阈值电压、体偏置、自适应电压调节。
27
需求与验证闭环
如何确保需求被正确实现，覆盖率驱动的验证。
28
团队协作与沟通
硬件、软件、系统工程师的功耗需求对齐。
29
未来趋势
近阈值计算、非易失性逻辑、能量采集系统需求。
30
课程总结与实战演练
综合案例：设计一个智能门锁的完整功耗需求分析。