一种智能手机的低功率损耗设计
状态密切相关，该工作往往通过软件来实现[3,4]。
2.2.1 定义不同的工作模式
在硬件架构中智能手机的工作模式与主CPU的工作模式密切相关。为了降低功耗，主CPU定义了4种工作模式：General Clock Gating mode；IDLE mode：SLEEP mode；Stop mode。在主CPU主频确定的情况下，智能手机中定义了对应的4种工作模式：正常工作模式(Normal)；空闲模式(Idle)；睡眠模式(Sleep)；关机模式(OFF)。各种模式说明如下：
a)正常工作模式：主CPU工作模式为General Clock Gating mode；主CPU全速运行；时钟频率为204 MHz。智能手机在这种状态下功耗最大，根据不同的运行状态，如播放MP3、打电话、实际测量，这种模式下智能手机工作电流为200 mA左右。
b)空闲模式：主CPU工作模式为Idle mode，主CPU主时钟停止；时钟频率为204 MHz。在空闲状态下，键盘背关灯和LCD背光灯关闭，LCD上有待机画面，特定的事件可以使智能手机空闲模式进入正常工作模式，如点击触摸屏、定时唤醒、按键、来电等。
c)睡眼模式：主CPU工作模式为SLEEP mode，除了主CPU内部的唤醒逻辑打开外，其余全关闭；主CPU时钟为使用36.768 kHz的慢时钟。除了Modem以外，外设全部关闭，定义短时按开机键，使智能手机从睡眠模式下唤醒进入正常工作状态。
d)关机模式：主CPU工作模式为stop mode，除了主CPU泄漏电流外，不消耗功率；主CPU关闭。智能手机必须重新开机之后，才能进正常工作模式，实际测量，手机在这种模式下电流为100μA。
从以上看出，智能手机在正常工作模式下的功率比空闲模式、睡眠模式下大得多。因此，当用户没有对手机进行操作时，通过软件设置，使手机尽快进入空闲模式或睡眠模式；当用户对手机进行操作时，通过相应的中断唤醒主CPU，使手机恢复正常工作模式，处理完响应的事件后迅速进入空闲模式或睡眠模式。
2.2.2 关闭空闲的外设控制器和外设
在硬件系统的架构中，可以看到，主CPU通过相应的接口，外接了很多外部设备，例如LCD、摄像机、IrDA(红外适配器)、蓝牙、音频编解码器、功率放大器等设备。当智能手机处于正常工作模式时，对处于空闲状态的外设，可以通过主CPU的GPIO口，控制给外设供电的LDO或者DC／DC电源芯片，通过关闭外设的供电电源芯片，以达到关闭外设的目的。特别是对于大功耗的外设，必须对其进行可靠的关闭。对于一些正在工作的外设，如音频编解码器，通过设置内部的寄存器，关闭芯片内部不使用的通道、功率放大器、D／A转换器等，以降低这些器件工作时的功耗。
对于主CPU的各种接口控制器，一般不会全部用到，即使智能手机处于正常工作模式下，在不同运行状态，各种接口控制器的使用状况也是不同的；接口控制器没有处于工作状态，如不将其关闭，仍会消耗电流。对于主CPU来说，各外设接口控制器的电流消耗[2]如下：NAND Flash为2.9 mA；LCD为5.8 mA；USB HOST为0.4 mA；USB驱动器为2.9 mA；定时器为0.5 mA；SDI为1.9 mA；UART为3.6 mA；RTC为0.4 mA；A／D转换器为0.4 mA；IIC为0.6 mA；IIS为0.5 mA；SPI为0.5 mA。
在图1所示的智能手机硬件架构中，SPI接口、USB HOST接口没有使用，因此可以通过设置SPCONO和HcControl寄存器永远地关闭SPI和USB HOST接口，这样可以节省0.9(0.5+0.4)mA的电流。当智能手机处于正常工作状态下，可以对空闲的接口控制器进行关闭，以进一步降低智能手机的功耗，还可以防止总线上倒灌电流的影响。
2.3 接口驱动电路的低功耗设计
当选择智能手机外围芯片如SDRAM、LCD、摄像机、音频编解码器等器件时，除了要考虑其性能外，还必须考虑其正常工作时的功耗。在设计接口电路时，必须考虑以下几个因素：
2.3.1 上拉电阻／下拉电阻的选取
在COMS芯片上，为了防止静电造成损坏，不用的引脚不能悬空，一般接下拉电阻来降低输入阻抗，提供泄荷通路。需要加上拉电阻来提高输出电平，从而提高芯片输入信号的噪声容限来增强抗干扰能力。但是在选择上拉电阻时，必须要考虑以下几点：
a)从节约功耗及芯片的倒灌电流能力上考虑，上拉电阻应足够大，以减小电流；
b)从确保足够的驱动电流考虑，上拉电阻应足够小，以增大电流；
c)在高速电路中，过大的上拉电阻会使信号边沿变得平缓，信号完整性会变差。
因此，在考虑能够正常驱动后级的情况下(即考虑芯片的VIH或VIL)，尽可能选取更大的阻值，以节省系统的功耗。对于下拉电阻，情况类似。
2.3.2 对悬空引脚的处理
对于系统中CMOS器件的悬空引脚，必须给予重视。因为CM