随着嵌入式处理器性能的不断提升,传统的并行总线互连方案已经满足不了其日益增长的带宽需求。取而代之的Rapid IO互连技术具有速率高、成本低、引脚数少等优点,可以满足高性能嵌入式系统的广泛需求。作为当前嵌入式领域内唯一得到授权的国际标准,Rapid IO也是未来解决高性能嵌入式互连的最佳方案。目前,世界上几乎所有的嵌入式主流厂商都已经支持Rapid IO互连技术,并源源不断地推出各种基于Rapid IO规范的产品,涵盖了各种开发工具、嵌入式系统、IP、软件、测试设备以及半导体产品等。本论文对Rapid IO互连协议进行了研究,并参考相关产品的技术文档设计实现了一款基于RapidIO协议的串行互连接口。该接口实现了数据包的组包和解包、数据包的有序收发、初始化操作以及接收方控制的流量控制等基本功能。论文中首先介绍了有关Rapid IO互连技术的研究背景和国内外发展现状,然后分析了Rapid IO互连协议的分层体系结构、典型操作流程、常用操作类型、各种数据单元的格式和流量控制等内容,最后根据需要提取了协议中串行链路部分的基本功能,并提出串行Rapid IO接口电路的总体设计方案。基于Top-Down的设计思路和模块化的设计方法,使用Verilog硬件描述语言设计实现了组包逻辑、解包逻辑、逻辑层调度逻辑、初始化状态机、发送通道、接收通道以及重传恢复状态机等主要功能模块;为了减小设计的难度,高速串行收发电路采用Xilinx公司的FPGA中的Rocket IO硬核IP实现。此外,本文还分析了电路的时钟域划分和时钟分配,对异步信号的交互进行了跨时钟域处理。最后基于Modelsim软件搭建了仿真验证平台,对所设计的串行Rapid IO接口电路分别进行了模块级仿真和整体仿真。FPGA下板测试结果显示,本论文中所设计的串行Rapid IO接口电路功能正确。