本文關(guān)鍵詞：高速SERDES接口的關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著通訊技術(shù)的快速發(fā)展,SERDES接口以其傳輸速率高、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低等優(yōu)點(diǎn),迅速成為傳輸接口發(fā)展的主流。8B/10B SERDES作為其中的一種重要結(jié)構(gòu),對其關(guān)鍵電路的研究和設(shè)計(jì)一直是研究熱點(diǎn)。其中時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路和串并轉(zhuǎn)換電路作為8B/10B SERDES解串器中的重要組成部分,其性能的好壞直接影響到信號(hào)的傳輸質(zhì)量。本文根據(jù)8B/10B SERDES的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),詳細(xì)分析了SERDES和解串器工作原理,在此基礎(chǔ)上,確定了解串器的整體架構(gòu),并設(shè)計(jì)了用于解串器環(huán)路中的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路和串并轉(zhuǎn)換電路。在對時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的設(shè)計(jì)中,基于相位插值的結(jié)構(gòu),分別設(shè)計(jì)了：鑒相器,用于相位檢測；投票表決電路,用于相位判決和數(shù)字濾波；移位寄存器,用于輸出相位插值控制字；相位插值器,用于對兩相時(shí)鐘進(jìn)行插值操作。整體電路采用全數(shù)字實(shí)現(xiàn)的方式,相位抖動(dòng)小,易于實(shí)現(xiàn),保證了時(shí)鐘與數(shù)據(jù)的正確恢復(fù)。在串并轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)中,分別設(shè)計(jì)了樹狀結(jié)構(gòu)和移位寄存結(jié)構(gòu)的串并轉(zhuǎn)換電路,可以分別實(shí)現(xiàn)1路至2路和1路至5路的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,保證了串行數(shù)據(jù)到并行數(shù)據(jù)的正確轉(zhuǎn)換。本文在1.2V的電源電壓下,基于SMIC 65nm CMOS工藝對電路進(jìn)行了設(shè)計(jì),并使用Cadence公司的Spectre軟件對電路進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明：所設(shè)計(jì)的基于相位插值結(jié)構(gòu)的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路能夠正確完成相位檢測與判決,對時(shí)鐘進(jìn)行插值操作等功能,在時(shí)鐘頻率為2.5GHz時(shí),平均插值步長為7.1ps,能夠用于時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)；所設(shè)計(jì)的串并轉(zhuǎn)換電路在串行傳輸速率為2.5Gbps時(shí),能夠正確實(shí)現(xiàn)1路串行數(shù)據(jù)到10路并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,滿足解串器中串并轉(zhuǎn)換的需要。
【關(guān)鍵詞】：8B/10B SERDES 解串器 時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路 串并轉(zhuǎn)換電路
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP334.7
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及意義16-18
• 1.3 論文的主要工作及結(jié)構(gòu)18-19
• 第二章 SERDES系統(tǒng)概述19-30
• 2.1 SERDES簡介19-21
• 2.2 SERDES關(guān)鍵電路介紹21-25
• 2.2.1 8B/10B編解碼21-22
• 2.2.2 鎖相環(huán)22-23
• 2.2.3 差分信號(hào)發(fā)送器和接收器23-24
• 2.2.4 時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路24-25
• 2.3 信號(hào)抖動(dòng)分析25-29
• 2.3.1 隨機(jī)性抖動(dòng)25-26
• 2.3.2 確定性抖動(dòng)26-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 解串器架構(gòu)設(shè)計(jì)及組成電路30-41
• 3.1 解串器整體架構(gòu)30
• 3.2 解串器組成電路30-40
• 3.2.1 均衡器30-32
• 3.2.2 切片電路32-33
• 3.2.3 混頻器33
• 3.2.4 時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路33-39
• 3.2.5 串并轉(zhuǎn)換電路39-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 第四章 電路設(shè)計(jì)與仿真41-66
• 4.1 基于相位插值結(jié)構(gòu)的CDR41-54
• 4.1.1 CDR原理41-44
• 4.1.2 CDR電路設(shè)計(jì)與仿真44-54
• 4.2 串并轉(zhuǎn)換電路54-62
• 4.2.1 串并轉(zhuǎn)換的原理54-55
• 4.2.2 串并轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)55-56
• 4.2.3 串并轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)56-61
• 4.2.4 串并轉(zhuǎn)換電路整體仿真61-62
• 4.3 切片電路62-63
• 4.4 混頻器63-64
• 4.5 本章小結(jié)64-66
• 第五章 CDR版圖設(shè)計(jì)66-72
• 5.1 版圖概述66
• 5.2 版圖設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)66-68
• 5.2.1 設(shè)計(jì)方法66-67
• 5.2.2 設(shè)計(jì)規(guī)則67
• 5.2.3 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)67-68
• 5.3 布局布線68-69
• 5.4 CDR版圖設(shè)計(jì)69-71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 第六章 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 總結(jié)72
• 6.2 展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況77

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