本文選題：Serdes + 插值型��； 參考：《北京交通大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)的發(fā)展,人們對信息傳輸?shù)男枨罂焖僭鲩L,傳統(tǒng)的并行接口受到越來越多的限制,高速串行接口技術(shù)逐漸成為通信中的主流方式。目前常見的串行通信協(xié)議有UART、USB和IEEE1394等。其中1394接口以其多通道、高速率等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用與系統(tǒng)總線與視頻傳輸。1394接口由IEEE(電氣與電子工程師協(xié)會(huì))于1995年制定出傳輸標(biāo)準(zhǔn),傳輸峰值可以達(dá)到400MB/S,同時(shí)支持100MB/S和200MB/S速率傳輸。2001年IEEE對1394接口重新制定規(guī)范,頒布的1394B的傳輸速度可以達(dá)到800MB/S,如果使用塑料光纖它的最高速度可以提高到32GB/S。 本論文首先描述了串行鏈路的功能,闡明了Serdes中CDR(時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù))與其他模塊之間的聯(lián)系。其次詳細(xì)介紹了時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路中抖動(dòng)與數(shù)據(jù)編碼的概念,對設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行分析。通過對時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比和分析,選擇相位插值型時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路作為本設(shè)計(jì)的電路結(jié)構(gòu),并確定Alexander鑒相器、二階數(shù)字環(huán)路濾波器等核心模塊。然后完成各個(gè)模塊的電路設(shè)計(jì)和仿真,包括采樣模塊、解串模塊、環(huán)路濾波器、相位插值電路以及時(shí)鐘選擇電路。最后對整體時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路進(jìn)行瞬態(tài)仿真觀察其眼圖的抖動(dòng)數(shù)據(jù),并計(jì)算恢復(fù)時(shí)鐘的鎖定時(shí)間,驗(yàn)證是否滿足1394B的設(shè)計(jì)指標(biāo)。 本論文設(shè)計(jì)的適用于Serdes的插值型時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路,以1394B通信協(xié)議作為標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)支持800MHz、400MHz,100MHz三種數(shù)據(jù)頻率傳輸,采用外部鎖相環(huán)提供的4相位時(shí)鐘。相位插值電路采用64位并行控制位運(yùn)算,合成恢復(fù)時(shí)鐘的相位精度為π／32。利用Cadence EDA工具完成原理圖和版圖的設(shè)計(jì),并用Spectre完成仿真驗(yàn)證。通過仿真,恢復(fù)時(shí)鐘的抖動(dòng)和鎖定時(shí)間能夠滿足Serdes1394B的指標(biāo),合成時(shí)鐘能夠?qū)斎胄盘?hào)實(shí)現(xiàn)恢復(fù)功能。
[Abstract]:With the development of network and big data, the demand for information transmission increases rapidly, and the traditional parallel interface is restricted more and more. High speed serial interface technology has gradually become the mainstream way of communication. At present, the common serial communication protocols are UART USB and IEEE 1394. The 1394 interface is widely used with the characteristics of multi-channel, high speed and so on. The system bus and video transmission .1394 interface were formulated by IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) in 1995. The peak value of transmission can reach 400MB / S and support both 100MB / S and 200MB / S rate transmissions. In 2001, the IEEE re-standardized the 1394 interface, and the transmission speed of 1394B can reach 800MB / S, and the maximum speed of using plastic fiber can be increased to 32GB / Ss. In this paper, the function of serial link is described, and the relationship between CDR (clock data recovery) and other modules in Serdes is clarified. Secondly, the concepts of jitter and data coding in clock data recovery circuit are introduced in detail, and the design index is analyzed. By comparing and analyzing the structure of clock data recovery circuit, the phase interpolation clock data recovery circuit is selected as the circuit structure of this design, and the core modules such as Alexander phase discriminator and second-order digital loop filter are determined. Then the circuit design and simulation of each module are completed, including sampling module, de-string module, loop filter, phase interpolation circuit and clock selection circuit. Finally, the transient simulation of the whole clock data recovery circuit is carried out to observe the jitter data of the eye diagram, and the locking time of the recovery clock is calculated to verify whether it meets the design criteria of 1394B. In this paper, the interpolating clock data recovery circuit for Serdes is designed. It uses 1394B communication protocol as the standard, and supports 800MHz 400MHz 100MHz data frequency transmission. It adopts the 4-phase clock provided by the external phase-locked loop (PLL). The phase interpolation circuit uses 64 bit parallel control bit operation, and the phase precision of the synthetic recovery clock is 蟺 / 32. The schematic diagram and layout are designed with Cadence eda tool, and the simulation is done with Spectre. The simulation results show that the jitter and locking time of the recovery clock can meet the target of Serdes1394B, and the synthetic clock can recover the input signal.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN402

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本文編號(hào)：2104100