本文基于与XXX研究所的合作项目《新型炮兵射击诸元计算器的设计》，对上一代计算器进行改进和性能提升，以满足大口径火炮射击诸元计算的需求。手持式的计算器采用电池供电，而电池容量相对有限，且野外作战时频繁更换电池会带来很大不便、降低作战效率，因此在保证性能要求的前提下，如何降低功耗以延长电池使用寿命非常重要。此外，为满足作战需求，必须尽可能提高计算速度和计算精度。本文正是围绕这几个关键问题展开研究，主要内容涉及以下方面：1．基于双核架构的射击诸元计算器的系统设计。针对应用要求，对上一代计算器的不足做出一系列改进，提出了低功耗的MCU和高速浮点DSP组成的射击诸元计算器的基本方案，在兼顾低功耗的条件下，实现了诸元计算器解算弹道微分方程组的高速、高精度计算。为防止过充电和过放电，提高电池利用率，延长电池使用寿命，系统中加入电池管理模块，满足了对电源的指标要求。与上一代计算器相比，本文的计算器在计算速度方面提高了约8倍，满足了对计算速度和精度的指标要求。2．射击诸元计算器的软件设计。构建了基于双核架构的软件模型，并在此软件平台上实现了基于双核架构的弹道并行算法、电池充电管理、DSP程序在线编程等，建立了用户界面GUI。实践表明该模型具有代码执行效率高、运行速度快、用户界面友好、可扩展性和可移植性好等优点，满足了指标对功能方面的要求。3．射击诸元计算器的软硬件协同低功耗设计。研究了在不影响诸元计算器性能的情况下，如何降低诸元计算器的功耗以延长电池的使用寿命。从器件选型、电源供电方式、模块功耗优化、分时供电、软件优化等方面，实现软硬件协同功耗优化，将低功耗设计思想贯穿设计始终。与上一代计算器相比，本文计算器正常工作时的平均功耗降低了约1倍，满足了指标对功耗的要求。4．计算器的动态电源管理。针对诸元计算器在整个炮兵射击指挥系统中具有多种工作模式，而模式之间切换会产生额外的时间和能量损耗，研究了计算器的动态电源管理。综合分析计算器系统的各种工作行为，对负载时间序列进行分类处理，提出了计算器混合型电源管理算法，并将它们应用于计算器中，与其它算法相比，本文算法有更好的通用性，平均竞争率达到了0.62，延迟率小于0.13，命中率大于0.6。