功耗已经成为嵌入式系统设计中考虑的重要因素。低层次的门级或者RTL级功耗评估工具虽然估算精度较高，但是仿真速度太慢，不适合用于嵌入式系统的功耗评估，因此需要一个快速、准确的系统级功耗评估工具或环境。 论文以Garfield系统为研究对象，分析了ARM7TDMI处理器、片上的嵌入式SRAM和SDRAM的功耗行为，然后建立这些系统组件的功耗模型。其中，ARM7TDMI处理器采用基于状态的功耗建模方法，通过统计它的活动状态和空闲状态时间来估算功耗；SRAM采用基于操作的功耗建模方法，根据读写操作和空闲周期统计来估算功耗，它的操作功耗采用基于存储器编译技术的多元线性回归模型表示；SDRAM采用了基于操作和状态结合的功耗建模方法，根据读、写、激活等操作以及预充状态、激活状态的时间统计来估算功耗。系统级功耗评估环境以系统组件功耗模型为基础，由系统仿真模型、功耗评估函数等模块组成。系统仿真模型提供程序的执行统计信息以及存储器访问信息。功耗评估函数根据这些信息，调用系统组件的功耗模型来计算系统功耗。 最后，在系统功耗评估环境中对Garfield系统进行功耗评估，并与硬件实测结果进行对比。实验表明：系统仿真的精度高、速度快；利用片上SRAM对MP3解码程序进行内存布局优化，系统的平均功耗略有上升，但总能耗显著降低，最高降幅超过40％，提高了系统的能量利用效率。功耗实测结果显示：平均功耗的估算误差约为15％，总能耗的估算误差约为20％，可以满足系统级功耗评估的精度要求；从优化前后系统功耗变化幅度来看，评估结果和实测结果完全一致，证明本文的系统级功耗评估方法是有效的，完全可以用来分析系统级功耗优化的效果。