功耗测试范文（精选3篇）

功耗测试 第1篇

关键词：脉搏,单片机,光电传感器,放大器

0 引言

脉搏波源于人体心室周期性的收缩和舒张, 搏动由心脏向外周动脉传播。它所呈现出的形态、强度、速率和节律等综合信息, 很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血液特征。脉搏是临床常规诊断的一项重要的生理指标。

传统的脉搏测量采用中医脉诊方式的进行测量, 其测量简单但是受人为的影响因素较大, 测量精度不高。随着电子技术的发展, 依靠光电传感器和控制技术的脉搏测量方法得到了应用, 其可在体表间接测量人体的生理参数及相关指标。

1 测量原理

根据朗伯定律, 物质在一定波长处的吸光度和他的浓度成正比。血液是一种高度不透明液体, 皮肤内的血液容积在心脏作用下呈波动性变化, 血容积搏动使组织中血液透光率随之变化。当光源和光敏元件置于被测部位, 光源发出的光照射在组织上, 经反射和透射后被光敏元件接收, 光敏元件将脉动的光强度信号转变为脉动的电信号, 通过对电信号进行处理, 可以得到测试所需的数据。

2 系统组成及工作原理

系统由光电传感器电路、滤波放大电路、电压比较电路、控制电路和液晶显示电路几个部分组成, 光电传感器检测手指的光电容积脉搏波信号, 经放大滤波处理后, 由单片机内部A/D模块转换成数字信号后送至LCD上显示。同时, 信号经过比较电路整形成方波, 送至单片机测量频率, 系统结构图如图1所示。

2.1 光电传感器

光电传感器采用指夹式Nellcor血氧探头, 其为近红外双波长透射式一体化探头, 体积小, 使用方便。

2.2 滤波放大电路

由于光电传感器接收到的信号包括血压波信号 (约0.7-3Hz) , 还有其他的一些干扰信号, 需经滤波后, 提取出有效信号。同时, 转换的电压为微弱的毫伏级信号, 需放大后才能提供给后级电路使用, 前级滤波放大电路如图2所示。

2.3 控制电路

控制电路的功能主要由单片机完成, 本次设计选用的MSP430F149单片机是美国TI公司推出的一种16位超低功耗混合信号处理器, 采用了精简指令集 (RISC) 结构, 其内部集成了丰富的外设和内部资源, 能满足设计的需要。

2.4 电压比较电路

电压比较电路的功能是将不规则的脉搏信号整形成方波信号, 以便单片机测量波形的频率和周期。电压比较电路如图3所示, 调节电阻RP2的值可以改变触发电压。

2.5 显示电路

显示电路采用LCD12864液晶显示模块, 通过将LCD12864设置在图形模式, 由单片机来控制其显示脉搏的电压信号波形。

3软件设计

3.1主程序设计

系统程序采用C语言进行设计, 包括A/D采样程序, 波形数据存储程序, 波形显示程序, 故障报警程序等几个部分, 主程序流程图如图4所示。

3.2功耗处理

为降低功耗, 本系统所实现的功能都是在中断子程序中完成的。待机状态下6S未检测到脉搏信号, 单片机进入休眠模式。只有脉搏触发脉冲到来时, 外部中断将单片机从低功耗模式唤醒, 显示当前的测试信息。

4结语

采用近红外双波长透射式光电脉搏测量方法, 可实现对人体脉搏的实时监测。系统采用MSP430F149单片机为控制芯片, 降低了运行功耗, 其内部自带的模数转换器可减小整个仪器的体积。因为测试信号比较微弱, 为了精确测量, 测试中要减少背景光和电磁波的干扰。

参考文献

[1]韩素敏, 王裕清.近红外双波长反射式脑血氧监测仪的研究[J].河南理工大学学报:自然版, 2008, 27 (5) :565-568.

[2]陈亮亮, 陈付毅.一种低成本的光电式血氧饱和度Q值测量电路的设计[J].电子器件, 2008, 31 (4) :1384-1386.

[3]沈建华, 杨艳琴.MSP430系列16位超低功耗单片机原理与应用[M].北京:清华大学出版社, 2004:3-51.

功耗测试 第2篇

大多数网络设备厂商都承诺局域网交换机的电源效率，但很少有人能够证明到底它们的设备能够节约多少电。用户不仅要确定每个供应商设备的运营效率，还要找到一种客观的方法来衡量某种产品，以便于做出购买决策。

这一点特别重要，因为局域网交换机需要一直联机，而具有较高的能源效率的交换机能够节省大量的运营开支，有的企业的节省每年可达数百万元。为了实现利润的最大化，企业必须进行能源效率测试。目前，不少人大肆吹捧局域网交换机的功耗测试，但是对于相同的设备，不同的人在执行测试时产生的结果却大相径庭。

下面我们首先解释局域网交换机功耗指标和效率的测量指标和其它考虑。后文将有测量局域网交换机的功耗的方法介绍。在测试局域网交换机功耗指标时，需要考虑哪些要素?有许多因素可以影响到局域网交换机功耗指标的方式。

网络接口是铜介质或光纤介质都会直接影响到交换机功耗指标，还有活动端口的数量以及需要在网络的某些层上传输软件的模块数量都会影响到交换机功耗指标。此外，对通信的检查越深入，交换机功耗指标就越多，

4层以上的交换机需要进行交换机功耗指标测试，这种交换机根据数据在协议堆栈中的高度和在数据包中的深度作出决策。这便造成一种不同的数据编码路径，从而影响到交换机功耗指标。

局域网交换机功耗指标

◆稳态功耗

在性能测试时，常使用稳态功耗这个词。但从功耗的角度看，这是不确切的。例如，正在运转的风扇毫无疑问地会增加功耗。有些厂商有可能在系统启动时让风扇运转，从而也就“测试”了风扇(即使并不需要散热)。用户可以在设备刚加电五分钟之后就测试功耗，这会临时性地增加功耗。

而且，我们还要决定稳态功耗是基于拥有闲置端口的设备，还是基于一个正在处理数据通信的设备。且不管所使用的定义，重要的一点是要注意到，仅仅基于稳态功耗的成本计算不可能很精确，因为随着时间的推移，交换机交不会保持在单独一种通信负载状态。

◆模块/接口

要得到交换机功耗指标的精确数字，交换机的测试必须注意到系统中正在使用的所有模块。即使是可堆叠交换机或固定端口的交换机，也有可能仅选择使用某些模块，而这会潜在地影响到交换机功耗指标。一般情况下，这种选择包括uplink端口和用于连接一台交换机底板与另外一台交换机底板的堆叠端口。

◆电力供应的影响

功耗测试 第3篇

随着企业信息化的高速发展和信息技术的深入应用, 作为信息化的关键基础设施, 服务器堪称不能停顿的“电老虎”, 服务器功耗问题已经成为我国节能降耗的热点。随着我国服务器使用量年复合增长率的提高, 服务器能耗问题变得更加突出, 急需研究准确可靠的服务器功耗测试方法, 为解决服务器功耗大的问题提供测试依据。

2 服务器功耗的评价尺度研究

2.1 测量服务器功耗的难点

服务器的功耗值是随着服务器工作状态变化而变化的, 因此确定测量服务器功耗的评价尺度, 是研究测量服务器功耗测试方法的重点和难点。

2.2 服务器功耗分析

服务器系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬件系统主要包括:运算器、控制器、存储器、输入和输出设备。硬件系统构成服务器的实体, 软件系统控制硬件系统工作。

从工作原理和系统组成中可以分析出, 实际上服务器的瞬时功耗是由服务器的硬件产生的, 而服务器的所处的瞬时工作状态是由软件控制的, 因此, 服务器的功耗是服务器软硬件共同影响的结果。

从硬件方面分析, 各个硬件可以受软件控制而工作在不同的工作负载下, 比如空闲或某一百分比的负荷。而各个硬件都有非常多的工作状态, 在软件系统的控制下, 各个硬件的工作状态组合起来, 对于服务器系统来说就有无限多的工作状态, 这样很难分清服务器的功耗情况。

从软件方面分析, 软件可以控制各个硬件的工作状态。

为了使问题简化, 考虑到服务器应用的实际情况, 对于绝大多数用户, 服务器大部分时间在做存储和运算等操作, 这时主要是运算器、控制器和存储器在工作, 所以主要的功耗分布在这三部分。一般服务器都不常用光驱、鼠标、键盘和显示器等输入和输出设备, 仅通过网口作为输入输出端口, 而网口通信所产生的功耗非常小, 远小于整机的功耗, 可以忽略, 因此分析研究服务器的功耗可以只考虑软件系统和运算器、控制器和存储器。

2.3 解决途径

通过软件对被测服务器施加某一个特定的负载, 该负载的特点是主要对被测服务器的运算器、控制器和存储器操作, 测试被测服务器在当前状态下的性能值和功耗值, 计算“性能功耗比”。通过改变被测服务器的负载, 可以测得对应负载下的“性能功耗比”, 测得的这一系列的数据可以体现服务器的“每瓦性能”特性。因此, 采用“性能功耗比”作为服务器功耗测试的评价尺度。

3 基于TPC-C方法测试服务器功耗

TPC-C测试规范中模拟了一个OLTP应用环境:一个大型商品批发商, 它拥有若干个分布在不同区域的商品库和销售点, 每个仓库负责为10个销售点供货, 每个销售点为3 000个客户提供服务, 每个客户平均一个订单有10项产品, 所有订单中约1%的产品在其直接所属的仓库中没有存货, 需要由其他区域的仓库来供货。该系统需要处理以下五种事务:

●New-Order (客户输入一笔新的订货交易) ;

●Payment (更新客户账户余额) ;

●Delivery (发货, 模拟批处理交易) ;

●Order-Status (查询客户最近交易的状态) ;

●Stock-Level (查询仓库库存状况) 。

tpm C是流量指标, 是每分钟处理的事务数目, 它是TPC-C测试结果的主要指标。

采用“性能功耗比”参数来衡量服务器的功耗特性, 该参数用tpm C/P来表述, 其中:

●性能由tpm C来表述, 由TPC-C测试工具获取;

●功耗由P来表述, 由功率表获取, 通过tpm C与P的比值得到性能功耗比。

服务器功耗测试框图如图1所示, 主要包括控制服务器 (负责控制和数据采集) 、被测服务器、温度传感器、功率分析仪。控制服务器与被测服务器之间通过TCP/IP进行数据传输;控制服务器与温度传感器之间通过USB进行数据传输;控制服务器与功率分析仪之间通过GPIB进行数据传输。

被测服务器的功耗值由功率表测试, 被测服务器的工作负荷和性能测试结果都由控制服务器控制和获取, 被测服务器的出风口温度由温度传感器采集。

测试流程如图2所示, 通过控制软件对被测服务器加压, 先找到被测服务器的最大吞吐量 (也就是最高性能点) , 再控制被测服务器, 使其从待机状态开始按“服务器最大吞吐量”10% (即性能的10%) 的目标负载状态步进, 测试和记录被测服务器工作在待机、10%、20%、30%100%各个目标负载状态的性能值和功耗值。

4 测试结果

测试结果如表1和图3所示。

测试结果表明, 随着被测服务器负荷的增加, 该服务器的功耗和性能功耗比也随之增大, 说明对于服务器而言性能与功耗、性能与性能功耗比都是成正比的。

5 结语

对基于TPC-C的服务器功耗测试方法进行验证的结果表明, 采用性能功耗比能够衡量服务器的功耗特性, 并且随着服务器上负载的变化, 性能指标和服务器的功耗也随之变化。用户在选购服务器时, 从节能的角度考虑, 应根据实际工作负载情况选择性能功耗比高的服务器。基于TPC-C的服务器功耗测试方法可以为服务器厂商改进设计以及用户选型提供参考。

参考文献