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微电子系统核心是集成电路,其低功耗设计技术,包括功耗估算、监测与低功耗优化三部分。其中,功耗的估算是进行低功耗优化的基础性前提条件。集成电路设计,需要在两方面考虑功耗的估算与监测问题:设计中获得系统功耗的估算结果,来指导低功耗优化;系统的运行中,监测管理系统的功耗信息,以保证系统的可靠性等。本文工作的主要目标有两点:一是根据功耗估算仿真工具的基本原理,利用实用的EDA工具实现一套CMOS逻辑电路动态功耗的估算仿真方法;二是针对逻辑电路的可靠性等要求,研究一套高速微电流数据采集系统,以实现微电子系统功耗的监测。论文的主要内容有四:（1）分析了CMOS集成电路功耗的组成与形成机制,讨论了常见动、静态估算功耗方法的原理;（2）通过对现有的功耗估算仿真EDA工具的分析研究,以UART电路为例,联合使用Quartus II综合和ModelSim仿真工具,重点分析门翻转率,重视利用正负翻转的不同加权功耗贡献,以门级功耗建模估算方法,建立宏单元功耗计算模型库,并使用RTL电路的综合网表,实现电路动态功耗估算仿真流程的模拟;（3）针对集成电路功耗的监测管理系统的构建,具体分析系统的原理和各主要结构的实现,重点对电流读取放大电路和高速A/D采样技术,作详细讨论,并仿真分析;（4）整理总结对微电子系统中集成电路功耗的估算与监测的研究内容,并指出进一步优化与完善的建议和想法。典型的仿真实现结果主要包括:（1）UART电路的动态功耗估算仿真中,分别发送和接收四组数据,得到状态翻转系数值powercounter的统计平均值,分别为7986和6108,可比较有效地表现电路功耗的估算结果;（2）讨论并仿真的三运放差分放大电路,实现Vout=21719.32×ΔVin+2.6759V的线性放大转换,其中ΔVin的范围设为1μV100μV,Vout的范围控制在2V5V;（3）高速A/D等效采样技术仿真实现四通道并行时间交替采样,所仿真的单片ADC的采样频率为0.25MHz,四片ADC并行交替采样实现的采样频率为1MHz。研究结论:利用实用的EDA工具,研究适用于微电子系统功耗的估算与监测的技术,在理论与实际两方面都具有很高的可实现性。