无线电能传输技术能使充电器摆脱线路的束缚,相较于传统有线充电方式具有更佳的便捷性、通用性和安全性,因此已经成为未来充电领域的重要发展趋势,具有重要的研究意义和应用价值。尽管如此,目前市场上的主流无线充电器普遍价格昂贵、功耗较大,因此不利于推广和普及。鉴于此,本文基于芯片内执行技术（Execute In Place,XIP）设计和实现一款低成本低功耗的无线充电发射系统,主要工作包括:⑴创新性地基于XIP技术设计无线充电发射系统存储架构,使得内核及上层应用程序直接运行于功耗较低的片外Flash,而将数据存储于SRAM,从而能够有效降低所需SRAM容量、芯片面积、制造成本以及系统整体功耗,并且在低功耗模式下可以直接关闭片外Flash供电以最大程度地降低系统的待机功耗。⑵基于片上系统（System on Chip,So C）框架设计适用于以上存储架构的硬件架构,首先设计适用于XIP模式的系统硬件架构,然后设计支持XIP方式在片外Flash中运行主应用程序的QSPI Flash控制器、支持任意PWM组合均可实现自由同步的PWM模块、基于过采样机制提高无线通信解码性能的ASK解调模块等关键硬件模块。⑶基于Qi无线充电协议设计适用于以上存储架构和硬件模块的底层驱动软件、Qi无线充电协议软件、物体和异物检测算法、频谱能量集中算法以及软件优化方案。其中,Qi无线充电协议软件包括了对系统主程序和无线充电程序的设计;物体和异物检测算法设计涉及如何通过Q值检测和功率损耗检测相结合的方式提高检测灵敏度;频谱能量集中算法设计涉及如何提高发射端的主频分量上的信号功率而降低谐波分量上的信号功率;软件优化方案则涉及如何设计Bootloader以维护嵌入式应用程序的升级和如何改进软件处理以进一步降低系统功耗。⑷从系统启动加载测试、Flash读写复位测试、低功耗性能验证以及传输性能验证四个方面对所实现的无线充电发射系统进行各功能模块测试验证,一系列测试结果表明所设计的无线充电发射系统具有较低功耗、充电性能稳定且传输效率较高,因此达到了本论文的设计目标。