面向32位微处理器的低功耗设计技术

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1、萄舅大害专业研究生毕业论文(申请工程硕士学位)论文题目亟鱼32焦邀丛望鲞鲍篮麴堑遮盐垫盔作者姓名擅堇盐徘期1名称篡盛垫整墨猩研究方向苤盛垫整盗盐指导教师奎亘塾撞2011年07月20日学号：论文答辩日期：指导教师：GM08220182011年08月27El(签字)LowPowerDesignfora32--bitMicrocontrollerAdissertationsubmittedtothefacultyoftheDepartmentofPhysicsandthegraduateschoolof

2、NanjingUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEngineeringByMiaolinTan(MicroelectronicsandSolid—stateElectronics)Supervisor：ProfessorLi南京大学研究生毕业论文中文摘要首页用纸毕业论文题目：亟鱼呈2焦丝丛垄墨丝垡盈整遮盐垫盔篡盛垫整墨猩专业垫鲤级硕士生姓名：擅董鉴指导教师(姓名、职称)：李丽教授摘要当今世界，芯片

3、被广泛地应用到了便携式设备之中。然而，随着集成电路制造技术的发展，芯片的速度和集成度不断地得以提高，功耗密度显著增大。为了延长便携式设备供电电池的供电时间，降低芯片的封装及散热成本，必须在芯片设计和物理实现等环节特别地考虑功耗因素。在芯片的低功耗设计之中，后端物理实现环节往往是实现低功耗芯片性能的一个至关重要的节点。本文将全面介绍一款32位微处理器的低功耗设计与物理实现。该芯片是一款基于ARMCortexM4内核的32位MCU，主要应用于对功耗要求较高的便携式电子设备。为了实现超低的功耗，我们给它

4、定义了十分丰富的功耗模式，并且从逻辑综合到物理综合(RTL2GDS)等各个物理实现阶段进行低功耗设计，为将来同类芯片的低功耗设计，在方法上提供了参考流程。全文首先详细阐述了低功耗设计技术的基本原理，接下来简述了当前业界主流的低功耗设计方法，最后分析了当前业界主流的低功耗模式。论文主体部分讲述了对该芯片的静态功耗和动态功耗的设计和优化，并且给出了相关的功耗数据和功耗评估结果。文中涉及的低功耗技术包括：门控时钟技术、低功耗时钟树综合技术、多阈值电压技术、门控电源技术、多电源电压技术、背栅技术、SRPG

5、技术等等。关键词：低功耗设计，低功耗时钟树综合技术，多阈值电压技术，门控时钟技术，多电源电压技术，门控电源技术，背栅技术，SRPG技术南京大学研究生毕业论文英文摘要首页用纸DISSERTATION：SPECIALIZATION：APPLICANT：ADVISORS：LowPowerDesignfora32-bitMicrocontrollerMicroelectronicsandSolid．stateElectronicsMiaolinTanProfessorLiAbstractInthepres

6、entages，theintegratedCircuitswerewidelyusedbytheportabledevice．However,whentheprocessgrowstodeepsubmicron，powerconsumptioninICdesignbecamemoreandmoreIarge．ItnotonlYaffectsthepackageandcost，butaIsoIeadstotheIifetimeofbattery，whichiSakeyfactorforportabl

7、edevice。ASaword，IOWpowerdesignbecomesacommontopicinsuchkind0fICdesign．WhiIeICphysicaIdesignlsonethemostimportantpartofIOWpowerdesign．SOCMCU0325isanARM-Cortex-M4based32-bitmicrOcontrOIIer，whichismainlyapplicatedforportabledevice．Inordertorealizeultralo

8、wstaticpowerconsumptionanddynamicpowerconsumption，wedefinerichpowermodes．Inthispaper,theauthorintroducedakindofreferenceflowforlowpowerphysicalimpIementatiOn．Atfirst，somebaSiCprlncipiesforIOWpowerdesignareintroduced。Andthen，somecommonmethOdOlo