计算机和多媒体等各种技术日新月异的发展,带动了处理器架构及缓冲速度的提升,使得微处理器性能的提升更是迅速增加。尤其是内核,而处理器总线频率的发展相对于内核的发展却是远远落后。因而,传统的共享总线对于高性能处理器的I/O需求已无法满足,也无法高效处理信号及快速传输数据。除此之外,板间互联以及芯片之间对带宽、可靠性、灵活性及成本的要求也逐渐增高。在此严峻的情况下,解决该问题就急切需要得到一种新型高速串行总线来用于提高系统的性能。RapidIO总线的出现,为解决这一瓶颈问题提供了一种新的思路。在嵌入式系统领域中,RapidIO互联总线具有高速率、高可靠性和低延迟性,使得研究人员对其重视和广泛地关注。本文主要的研究内容是一款在PowerPC架构处理器上的RapidIO总线接口,并从以下几个方面来重点进行研究,进而实现了RapidIO接口在此高性能处理器上串行物理层的设计与验证。首先,本文对课题的研究背景进行了详细的叙述,并重点介绍了RapidIO总线国内外的发展现状,对比RapidIO总线和其他传统总线,从而得出了对本课题研究的必要性,并论述了RapidIO的优点以及其应用。然后,详细地对RapidIO总线协议进行了研究和串行物理层的设计,介绍了协议规范的三层结构,分析总线事务的传输原理,根据设计指标,主要将串行物理层分为发送通道和接收通道两部分,完成了物理编码子层的模块划分。发送通道主要包括有:控制符号产生模块、通道分摊模块和8B/10B编码模块,接收通道主要包括有:8B/10B解码模块、通道合并模块和控制符号解析模块。最后,完成对RapidIO总线串行物理层的验证。本课题主要是基于Cadence的VIP进行研究,通过学习SV、UVM方法学验证语言,搭建基于VIP组件的UVM验证平台,主要从RapidIO总线作为主机或者从机两种模式下,对接口的I/O事务和消息门铃事务进行了完整的验证。最终对验证结果进行分析和验证,从而表明了本课题中设计的RapidIO总线满足协议规定的要求。