随着嵌入式移动设备的应用场景越来越广泛,嵌入式移动设备在应对复杂应用和扩展功能的同时需解决嵌入式SoC工作时产生大量功耗的问题。近年来涌现的智能可穿戴设备正是其中的一种典型应用。本文基于一款片内集成Sensor Hub的SoC芯片,设计开发了一个面向智能可穿戴设备的嵌入式系统。本文的研究工作主要集中在系统软件、传感器应用软件和系统功耗管理。SoC芯片内部集成了Sensor Hub模块,由Sensor Hub实现动态管理片内各模块的工作状态,达到显著降低SoC工作功耗的目的,同时Sensor Hub还可以对传感器进行管理。SoC的主处理器上运行Linux和安卓系统,Sensor Hub中的MCU运行嵌入式操作系统和功耗管理软件,它们互相协作,管理硬件设备并提供良好的用户体验。本文先对智能可穿戴设备嵌入式系统进行了介绍,分析了设计目标和设计需求,分别介绍了硬件平台设计方案和软件设计方案。然后分别详细介绍了主处理器上的系统软件、Sensor Hub上的系统软件和功耗管理软件。接着重点介绍了在MCU上两个典型应用:心跳检测应用和计步应用。本文编写了软件测试代码对Sensor Hub系统的功能进行了验证,并且在真实电路板上进行了功耗测试。从功耗测试结果来看,该嵌入式系统可以大幅降低智能可穿戴设备待机时的功耗。业界目前已经有一些专用的Sensor Hub芯片,用于处理来自于各种传感器的数据,必要时才将主处理器从休眠模式唤醒,借此降低系统功耗。与此不同的是,本文的工作将Sensor Hub集成在芯片内部,系统中不再需要独立的Sensor Hub芯片。相比其它没有在片内集成Sensor Hub的解决方案,可以达到同样的功能,优点是提高了集成度,有效地降低了嵌入式系统的成本,也降低了软硬件设计复杂度,提高了在智能可穿戴设备的市场竞争力。