随着集成电路工艺的发展,电路规模的逐渐扩大,集成度逐渐提高,如何降低芯片的功耗是片上系统(System on Chip, SoC)设计面临的巨大挑战。所以从应用和芯片集成度等方面考虑,低功耗蓝牙芯片对低功耗设计有着迫切需求。蓝牙芯片主要采用门控时钟和门控电源技术降低功耗,通过时钟管理单元(PMU)进行管理。本课题首先对传统芯片的低功耗设计方案进行分析,然后得出了传统设计方案应用于蓝牙芯片带来的弊端,最后提出蓝牙芯片低功耗工作模式的设计。蓝牙芯片功耗管理单元设计了四种工作模式,分别为NOMAL, IDLE, SLEEP, DEEPSLEEP,通过设计PMU管理芯片的四种工作模式,再通过门控时钟和门控电源技术来更深层次的减少系统功耗,最后通过板级测试验证低功耗蓝牙芯片能正常工作在低功耗工作模式,通过电子设计自动化(Electronic Design Automation, EDA)工具PTPX分析芯片的功耗分布,论证本课题提出的在最高工作频率和深度休眠模式下芯片总功耗分别达到小于等于50mW和10μW的要求。低功耗蓝牙芯片具备庞大的潜能,目前,计步器、心律监测器、单车秒表等产品已经应用了蓝牙低功耗技术。低功耗蓝牙未来将会在运动器材、医疗监控、物联网、智能手机、个人电脑、自动控制、汽车应用以及消费电子产品等领域有广泛的应用。