RapidIO属于系统级互连技术,是目前世界上第一个、也是唯一的嵌入式系统互连国际标准,主要应用于高性能数字信号处理系统和嵌入式系统。其协议全部由硬件实现,与软件无关,因此与其它互连技术相比,在传输速率、路由、交换、容错纠错、使用方便性等方面都有很大优势。基于RapidIO接口传输速率快、可靠性高的特点,本文采用全定制方法设计了RapidIO数据发送器,主要工作和贡献集中体现在以下几个方面:1.分析高速串行数据传输的优势和挑战,系统介绍当下最流行的高速串行数据传输系统结构—8B/10B SerDes;研究高速互连过程中出现的信号完整性问题,重点讨论了国内外高速串行接口电路的设计实现;依据RapidIO规范1.3版本中串行物理层对其发送器的电气特性描述,结合工程需要,提出基于0.13um 1p8m CMOS工艺下RapidIO数据发送器的设计目标。2. RapidIO数据发送器的电路设计。基于高可靠性的设计要求,全部采用静态互补CMOS电路和传输管电路,不使用低阈值管,尽量避免使用大尺寸的模拟电路器件。其中,数据并串转换模块,采用多相位树型结构,相比树型结构,继承了对器件速率要求低、功耗低的优点,且克服了只能转换宽度为2N的并行输入数据的缺点;驱动模块和预加重模块,采用三态差分结构,实现驱动和预加重可编程,以适应发送器的具体应用环境,经模拟显示,分别能够提供24种驱动能力和8种预加重能力。3. RapidIO数据发送器的版图设计。在高速串行接口的匹配、寄生参数、噪声、闩锁效应、ESD保护等方面,进行版图细致优化,以实现数据传输的高性能和高可靠性。最终Hspice仿真结果显示,模拟环境为3.125Gbps速率下60cm背板传输线,配置12x驱动和5x预加重,RapidIO发送器最终输出信号摆幅可达到600mV,跳变时间以及抖动等重要指标参数均符合工程设计要求。