可穿戴计算机是一种微型的、可穿戴在身上、人机紧密结合与协同的个人移动计算设备。它特有的属性对其功耗、体积、结构等提出了很高的要求。在电池容量有限的情况下,可穿戴计算领域的功耗问题已经成为研究重点,尽管取得了一些成果,但基于低功耗的可穿戴计算机的研制仍然是一个充满挑战性的课题。本论文课题是移动计算中心承担的学科建设和863计划前期研究的部分工作,主要目的是研制两款不同体系架构的低功耗可穿戴计算机样机。一款是基于X86架构的通用可穿戴计算机MCC-I样机,一款是基于ARM架构的专用可穿戴计算机。本文首先对两款样机进行了需求分析,根据需求和可穿戴计算机的特点选择X86架构处理器和XScale架构PXA270处理器作为两款样机的核心平台。并对低功耗设计方法进行探讨,为后续设计提供指导。MCC-I样机是在核心模块板的基础上进行的,本文主要围绕核心板进行了接口板、扩展板、电源系统、接口线缆和基于电磁屏蔽和热设计考虑的机壳等的设计,搭建一个完整的通用可穿戴计算机系统。在系统搭建成功后,对其进行了功耗、温度、性能等一系列的测试实验。本文对基于ARM架构的可穿戴计算机样机主要进行了硬件设计。以PXA270为核心,进行电源模块、存储单元模块、总线驱动模块、复位与调试模块、视频音频模块、USB及IrDA接口电路、网络模块等的电路设计,并结合高速PCB设计原则,对PCB进行初步设计。最后根据设计中所选器件及电路结构,对整机功耗进行大概估计。本课题研究为可穿戴计算机样机研制提供了一定的技术指导、设计方法和实现方案,为863项目成功申请和后续研究工作打下了良好的基础。