ARM CA5系列处理器是智能手机基带芯片中的主要处理器,主要完成智能手机和基站之间的数据同步和加密解密等功能。为了降低移动设备功耗,本文针对ARM CA5处理器开展了相关系统级低功耗设计工作,主要工作包括:1)对国内外常用的芯片低功耗方法进行了系统的研究,一方面,从数字电路角度对功耗的影响因素进行剖析;另一方面,结合公司项目特点,从系统级分析ARM CA5系列处理器功耗的来源。2)采用动态电压频率调整技术,即DVFS(Dynamic Voltage Frequency Scaling),通过系统功耗控制单元SPCU(System Power Control Unit)来配置和管理ARM CA5系列处理器的电压和频率,实现模块中各个内核在不同性能水平间的动态切换和LMU(Local Memory Unit)工作状态的动态调节,依据“升频先升压,降压先降频”的原则有序调整ARM CA5各个内核的供电电压和时钟频率,从而完成内核性能水平的切换,降低内核功耗。3)针对ARM CA5内部存储模块LMU,从工作模式方面进行低功耗设计,根据ARM CA5内核以及其他模块访问LMU的频率来动态切换LMU的工作模式,从而降低LMU部分的功耗。4)为了验证本文在ARM处理器CA5系列系统级低功耗设计的可行性,采用功耗仿真平台Power Artist对设计的门电路进行了功耗仿真。结果表明,采用DVFS技术后,ARM CA5内核部分的功耗降低了29%。LMU的静态功耗采用了本设计的方案后降低了60%以上。综上,本论文的设计方法可以有效降低系统功耗,在一定程度可以缓解智能手机芯片的功耗问题,具有较强的实践意义。