本文選題：SerDes接口　切入點：編解碼　出處：《電子科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：SerDes是一種高速串并轉(zhuǎn)換接口芯片,它在通信領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用,如:RapidIO接口技術(shù)、InfiniBand接口技術(shù)和PCIE接口技術(shù)。在發(fā)送端,SerDes將多路并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成高速串行數(shù)據(jù)。在接收端,SerDes將高速串行數(shù)據(jù)重新轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)。本文介紹了SerDes芯片的編解碼電路和收發(fā)電路。其中編解碼電路是數(shù)字電路,本文采用FPGA來實現(xiàn),采用IBM公司關(guān)于8b/10b的專利來實現(xiàn)。編碼和解碼部分分別包括兩個8b/10b編碼和解碼模塊,分別用兩個低頻時鐘來控制它們,通過乒乓操作將兩個8b/10b編碼器的結(jié)果發(fā)射出去。本文詳細(xì)介紹了編解碼電路的模塊劃分和設(shè)計過程,用Isim軟件仿真了編解碼電路。收發(fā)電路的功能是發(fā)送和接收低壓差分信號,本文比較了四種高速差分接口,它們是LVPECL差分接口、LVDS差分接口、CML差分接口和VML差分接口。由于VML差分接口有功耗更低、容易集成、結(jié)構(gòu)簡單和成本低等特點,本文采用了VML差分接口。發(fā)送電路包括預(yù)加重電路、并串轉(zhuǎn)換電路和驅(qū)動電路。其中并串轉(zhuǎn)換電路的功能是將編碼電路和發(fā)送電路連在一起,將并行信號轉(zhuǎn)換成串行的CMOS電平信號。發(fā)送電路的主要部分是驅(qū)動電路,它采用了自偏置的差分放大技術(shù),有效地簡化了電路,節(jié)省了版圖面積。同時,發(fā)送電路增加了一個預(yù)加重模塊,增強了發(fā)送端差分信號的強度,從而避免因高頻信號衰減而導(dǎo)致的功能錯誤。接收電路包括串并轉(zhuǎn)換電路、阻抗匹配電路和信號丟失檢測電路。其中阻抗匹配電路采用片內(nèi)電阻實現(xiàn),節(jié)省了版圖面積,提高了匹配效率;串并轉(zhuǎn)換電路的功能是將接收電路和解碼電路連在一起,將串行的CMOS電平信號轉(zhuǎn)換成并行信號。為了避免差分信號在信道內(nèi)衰減太厲害而導(dǎo)致解碼結(jié)果出現(xiàn)亂碼,本文設(shè)計了信號丟失檢測電路,用以檢測低壓差分信號,當(dāng)差分信號不滿足電平要求時,解碼電路將停止工作。編解碼電路和收發(fā)電路分別用Astro軟件和全定制的方式實現(xiàn)了版圖,它們都采用了TSMC 0.13 um的CMOS工藝。
[Abstract]:SerDes is a high-speed series-parallel conversion interface chip, which has been widely used in the field of communication. Such as: RapidIO interface technology, InfiniBand interface technology and PCIE interface technology. Multiplex parallel data is converted to high-speed serial data at the sending end Serdes. SerDes reconverts high-speed serial data to parallel data at the receiving end. This paper introduces SerDes chip. Encoding and decoding circuits and transceiver circuits in which the codec circuit is a digital circuit, In this paper, FPGA is used to realize, and IBM patent about 8b/10b is adopted. The coding and decoding part includes two 8b/10b coding and decoding modules, which are controlled by two low-frequency clocks. The results of two 8b/10b encoders are sent out by ping-pong operation. This paper introduces the module partition and design process of the encoding and decoding circuit in detail, and simulates the codec circuit with Isim software. The function of the transceiver circuit is to send and receive low-voltage differential signals. In this paper, four high speed differential interfaces are compared. They are LVPECL differential interface and VML differential interface. Because VML differential interface has the advantages of lower power consumption, easier integration, simple structure and low cost, etc. The VML differential interface is adopted in this paper. The transmission circuit includes preweighting circuit, serial converter circuit and drive circuit. The function of the parallel string conversion circuit is to connect the coding circuit with the transmission circuit. The main part of the transmission circuit is the drive circuit, which adopts the differential amplification technique of self-bias, which simplifies the circuit effectively and saves the layout area. The transmission circuit adds a preemphasis module to enhance the strength of the differential signal at the transmitter, thereby avoiding the functional errors caused by the attenuation of the high frequency signal. Impedance matching circuit and signal loss detection circuit, in which impedance matching circuit is realized by in-chip resistor, which saves layout area and improves matching efficiency, the function of series-parallel conversion circuit is to connect the receiving circuit and the decoding circuit together. The serial CMOS level signal is converted into a parallel signal. In order to avoid the signal attenuation in the channel causing the decoding result to be scrambled, a signal loss detection circuit is designed to detect the low-voltage differential signal. When the differential signal does not meet the requirement of the level, the decoding circuit will stop working. The encoding and decoding circuit and the transceiver circuit are implemented by Astro software and fully customized mode respectively. They all adopt the CMOS technology of TSMC 0.13um.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN402

【共引文獻】

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本文編號：1678674