1、對(duì)于便攜式設(shè)備來(lái)說(shuō)，由于其電池供電的特性，其發(fā)展受到了能耗的制約。由于設(shè)備中電池容量的提升在短時(shí)間內(nèi)很難取得突破，人們便將目光更多的投向了低功耗的元器件，期望在提升產(chǎn)品性能的同時(shí)，將功耗降至最低。具有超低功耗的微控制器能夠滿足人們對(duì)于便攜設(shè)備小體積、高性能和低功耗的多重要求。
　　本文主要首先介紹了低功耗設(shè)計(jì)方法，重點(diǎn)討論了RTL級(jí)和系統(tǒng)級(jí)低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)。隨后文中闡述了基于SMIC0.18μmCMOS工藝，采用普通低功耗方案A所設(shè)

2、計(jì)的一款低功耗架構(gòu)微控制器。低功耗方案A基于SMIC0.18μmCMOS工藝的標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)，主要通過(guò)功耗管理單元(PowerManagementUnit，PMU)來(lái)實(shí)現(xiàn)微控制器的低功耗管理。經(jīng)過(guò)PrimeTimePX(PTPX)仿真，采用低功耗方案A的微控制器最低待機(jī)功耗達(dá)到了13.654μA。經(jīng)過(guò)對(duì)此微控制器待機(jī)功耗的分析和優(yōu)化，文中隨后闡述了在SMIC0.18μmCMOS工藝下能夠達(dá)到極低待機(jī)功耗的超低功耗方案B。在方案B中，根據(jù)微控

3、制器工作的不同場(chǎng)景設(shè)計(jì)了Sleep、Stop、Standby和ShutOff四種低功耗模式。為了達(dá)到極低的待機(jī)功耗，方案B的Standby模式和ShutOff模式采用定制的邏輯單元實(shí)現(xiàn)，并劃分在兩個(gè)獨(dú)立的電源域中，由片外電源直接供電，為微控制器提供低功耗狀態(tài)的控制。方案B的低功耗管理單元中同時(shí)集成了時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)管理單元、復(fù)位網(wǎng)絡(luò)管理單元等模塊，共同實(shí)現(xiàn)對(duì)微控制器的低功耗控制。
　　論文的最后提供了一系列的功能測(cè)試和功耗測(cè)試結(jié)果。采用超