中文摘要：

新型非易失存储器件具有低功耗、零漏电、掉电数据不丢失和抗电磁干扰等优点，从而开辟了低功耗集成电路设计领域的全新方向。本课题把非易失存储器件的优点与无线传感器网络低功耗需求相结合，以节点芯片和网络应用为突破口，重点研究新型非易失存储器件在模型、电路、芯片以及网络四个方面的核心技术和理论问题1）非易失存储器件的高效率电路设计与分析模型；2）基于细粒度非易失存储器件的低功耗电路设计创新；3）应用上述电路的无线传感器网络节点芯片新型架构和控制策略；4）包含非易失性存储器件的新型节点对无线传感器网络协议的影响。课题成果不仅可以用于下一代低功耗无线传感器节点的芯片设计和网络应用，还将极大推动非易失存储器件在低功耗电路设计领域中的创新性应用和理论发展,从而为迎接从挥发性存储器件到非易失存储器件的电路设计变革，积累关键技术、基础理论和知识产权。

结论摘要：

新型非易失存储器件具有低功耗、零漏电、掉电数据不丢失和抗电磁干扰等优点。本课题重点研究了新型非易失存储器件在模型、电路、芯片以及网络四个方面的核心技术和理论问题，并推动非易失存储器件在新兴的物联网中的应用。围绕上述目标，取得成果如下 1）世界首款非易失处理器THU1010N，相比于工业界最先进的德州仪器MSP430低功耗处理器，其唤醒速度提高1-2个数量级，唤醒能耗降低3-4个数量级，并实现了零待机功耗。该成果发表2012年度欧洲固态电路会议(ESSCRIC)上，在2012年国际低功耗电子学与设计年度会议（ISLPED 2012）上，课题组发表的论文获得设计竞赛奖(Design Contest Award)。该工作还得到了包括MIT及KAIST等大学的引用和认可，受邀前往韩国学术报告以及Springer出版社撰写相关专著。2）基于非易失处理器的两款自供能传感网节点,分别用于车辆检测和身体传感。 该设计获得了2012年全国研究生电子设计竞赛全国总决赛团体一等奖及个人冠、亚军。3）非易失芯片设计工具和设计方法学；完成首套支持非易失芯片设计的模型、设计及测试工具。 4）用于非易失处理器的关键电路模块 “基于比较后写入”的新型触发器电路结构获得专利授权一项。基于压缩的编解码器缩小非易失处理器芯片面积达40%以上，并不带来运行时的性能损失。发表于DATE2012及DATE2013。5）低功耗传感网络应用环境中能量分配和路由算法研究新型能量分配方法，比当前“单一电池容量”方案，网络寿命提升3-11倍，获得一项国家专利授权，论文发表在ICCAD2009。自适应集簇算法，比当前”单一集簇”方案，进一步降低能耗24%，论文发表在DATE2009。6）高层次自动综合设计技术；建立了层次化的C2RTL的设计框架，比工业界的平坦化综合工具能够提升性能1-2个数量级，且综合时间有明显下降。该工作发表在ASP-DAC2012，并获得了ASP-DAC2013年最佳论文题名（300多篇论文中选择的前10名），受邀撰写INTECH专著一章。7）传感节点在桥梁检测中的应用研究。建成了国内首个桥梁检测系统，完成了无锡榕湖大桥的第一期和第二期监测项目示范。2012年课题组负责人杨华中和刘勇攀（排名第一和第二）完成的“基于无线传感网的桥梁健康监测系统”获得了中国电子学会信息科学技术奖二等奖。