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SerDes是一种高速串并转换接口芯片,它在通信领域得到了广泛地应用,如:RapidIO接口技术、InfiniBand接口技术和PCIE接口技术。在发送端,SerDes将多路并行数据转换成高速串行数据。在接收端,SerDes将高速串行数据重新转换成并行数据。本文介绍了SerDes芯片的编解码电路和收发电路。其中编解码电路是数字电路,本文采用FPGA来实现,采用IBM公司关于8b/10b的专利来实现。编码和解码部分分别包括两个8b/10b编码和解码模块,分别用两个低频时钟来控制它们,通过乒乓操作将两个8b/10b编码器的结果发射出去。本文详细介绍了编解码电路的模块划分和设计过程,用Isim软件仿真了编解码电路。收发电路的功能是发送和接收低压差分信号,本文比较了四种高速差分接口,它们是LVPECL差分接口、LVDS差分接口、CML差分接口和VML差分接口。由于VML差分接口有功耗更低、容易集成、结构简单和成本低等特点,本文采用了VML差分接口。发送电路包括预加重电路、并串转换电路和驱动电路。其中并串转换电路的功能是将编码电路和发送电路连在一起,将并行信号转换成串行的CMOS电平信号。发送电路的主要部分是驱动电路,它采用了自偏置的差分放大技术,有效地简化了电路,节省了版图面积。同时,发送电路增加了一个预加重模块,增强了发送端差分信号的强度,从而避免因高频信号衰减而导致的功能错误。接收电路包括串并转换电路、阻抗匹配电路和信号丢失检测电路。其中阻抗匹配电路采用片内电阻实现,节省了版图面积,提高了匹配效率;串并转换电路的功能是将接收电路和解码电路连在一起,将串行的CMOS电平信号转换成并行信号。为了避免差分信号在信道内衰减太厉害而导致解码结果出现乱码,本文设计了信号丢失检测电路,用以检测低压差分信号,当差分信号不满足电平要求时,解码电路将停止工作。编解码电路和收发电路分别用Astro软件和全定制的方式实现了版图,它们都采用了TSMC 0.13 um的CMOS工艺。