随着网络技术和硬件制造技术的迅猛发展,系统间的数据传输量快速增加,导致传输接口的数据传输速率成为了阻碍系统性能提升的关键因素。并行传输技术抗干扰能力弱,易产生串扰、时钟偏斜等现象,导致其数据传输速率难以提升。而串行传输技术可以有效解决这些问题使传输速率达到更高水平,再加上端口少、功耗低等优点,串行链接技术(SerDes)受到越来越多的关注,逐渐成为数据传输的主流技术。本文通过对SerDes系统的研究,基于SMIC 0.13μm的CMOS工艺对SerDes接收端的信号丢失检测电路和时钟数据恢复电路进行了研究设计,并提出了一种抖动容限的仿真验证方法。信号丢失检测电路通过检测输入信号的差分摆幅值来滤除严重失真的信号和耦合到输入端的噪声。本文设计的信号丢失检测电路的阈值电压可以跟随输入信号的共模电平变化,使检测结果不受输入信号共模电平的影响。时钟数据恢复电路采用相位插值的结构设计,本文主要给出了相位跟踪环路的电路设计,包括采样电路、相位检测电路、表决器、插值控制电路和相位插值电路。其中,相位检测电路采用Bang-Bang型的半速率相位检测器,采样时钟频率不超过数据传输速率,提高了数据传输速率。相位插值的方法是先将全周期分为8个相位区间,然后在时钟所在的相位区间内对时钟相位进行调节。该方法减小了插值步长,有利于准确调节时钟相位。本文还提出了一种抖动容限的仿真验证方法,通过VerilogA语言产生带抖动的伪随机数据作为测试信号,通过Python脚本判断仿真输出信号是否出错。该方法在芯片设计阶段对抖动容限进行仿真验证,有效的降低了流片风险。抖动容限仿真结果表明,当抖动频率在0.1MHz到10MHz之间时,抖动容限为0.61UI。在SerDes电路设计完成后,完成该芯片的版图设计并将该芯片流片,然后对流片后的SerDse芯片进行测试。SerDes芯片的版图面积为2363×2422μm。测试结果表明该芯片工作正确,数据传输速率可达到2.5Gbps。