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高速串行数据发送器的研究

叶菁华  
【摘要】:随着社会不断的发展,人们对通信的要求越来越高,信息交换的数量之大和速度之快达到了前所未有的程度。串行通信也越来越多应用在现代数据通信系统中,特别是在下一代的数据通信中串行通信将成为数据通信的主要模式。在前人研究的基础上,本文在以下几个方面对高速数据发送器进行了研究与实践。 第一个方面是系统研究。主要做了以下几个方面的工作:首先,对发送系统进行信号规则分析,比较了差分和单端信号,二进制和多电平编码的优缺点。其次是信道分析,作为数据发送主要的传输信道:印刷电路板和同轴电缆建立信道模型,为信道预均衡提供了理论基础;接下来是对于系统主要性能的评估,对于数据发送器最主要的性能是极限数据率与误码率,这两个性能主要是由片上信号带宽以及信号完整性决定的。最后是根据以上的分析,在信号编码、系统时钟、信道驱动器上对发送器系统进行了分类比较。 第二方面,本文设计了三个高速串行发送器,第一个是1.5Gbps全速时钟发送器,它适用于高速硬盘接口,采用二进制编码、全速时钟、混合型线驱动器结构实现,并且在电路实现过程中对并串转换电路进行了优化设计。第二个电路是1.25Gbps以太网发送器的设计,它采用半速时钟结构,改进了树状结构并串转换电路,优化了整个发送器的功耗。第三个电路是3.125Gbps以太网发送器的设计,发送器采用了多相时钟结构,为了改善抖动特性,设计了占空比调整电路来改善发送系统的时钟特性,采用预均衡线驱动器补偿了信道高频衰减,并且对于发送器的总体功耗进行了优化设计。 本文的最后一章对论文进行了总结,并且展望了以后的工作。


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