0.25μm+cmos千兆以太网pma子层收发系统芯片设计

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1、东南大学硕士学位论文摘要伴随着计算机数据通信业务的飞速发展，以太嘲技术已经在局域网的应用领域占统治地位，并扩展到了城域网和广域网。目前IEEE对于千兆以太网有两个标准，分别是基于光纤(单模或多模)和铜缆的全双工链路标准1000BAsE．X(IEEE802-3z)和基于非屏蔽双绞线的半双工链路标准1000BASE-T(IEEE802．3ab)。本论文在研究1000BASE．x体系PMA(PhysicalMedi啪Attachment)予层功能基础上，采用标准cM0s工艺实现了单片集成的千兆以太网PMA

2、子层收发系统芯片。芯片接收部分集成了时钟恢复和数据判决功能，串行1．25Gbps数据信号经接J二1电路后先进行时钟恢复和数据判决，恢复出米的时钟和数据再被送到一个包含码组对齐功能的1：10串并转换电路，最终完成1路1．25Gbps高速串行数据到10路125Mbps低速并行数据的分接。芯片发送部分则集成了时钟倍频电路，完成将125MHz参考时钟倍频到1．25GHz和625MHz，这些时钟信号被提供给10：1并串转换电路，最终完成10路125Mbps低速并行数据到l路1．25Gbps高速串行数据的复接。

3、时钟恢复和时钟倍频电路均采用了基于锁相环的电路结构，而串并一并串转换电路则是综合了并行和串行结构优点的组合型结构。该收发系统芯片实现了千兆以太网PMA子层的全部功能，并且集成了一个伪随机序列产生单元以便于芯片在晶圆测试。论文介绍了PMA子层收发系统及各功能模块的结构、工作原理、电路设计和芯片实现，是高速数据通讯收发器物理实现的一个有益参考，同时也是采用标准cMOs工艺实现全定制数模混合芯片系统的一次成功实践。收发系统芯片采用台湾TsMc公司0．25um双阱、一层多晶硅、五层金属混合信号标准CM0s工

4、艺设计，芯片面积约为1．675mm×1．775mm，在1．25Gbps串行数据速率时的功耗约为800毫瓦。关键词：千兆以太网收发器cMOs串并一并串转换锁相环浆频鉴相器压控振荡器时钟倍频时钟恢复数据判决伪随机序列东南大学碗士学位论文ABSTRACTWj巾thBrapiddevelopmeⅡtofthecomDu怡rda乜communjc耐0n，也eEmemettecllllo】ogyh鹊alrcadysucceededincapturjngtheL／州applications，andhasexDan

5、dedtoMAN姐dWANAtpresent，IEEEhasdcveloped船ostandardsofGigabitEthcmct：1000BASE，Xa玎d1000BASE．工Thef0瑚erdc石nesIhcGi眦it珊lcmetover舶era11dc曲1e，andthclattcroverunsIlieldedtwistedDajrwhcBasedon出estudyof缸崩ionofdlePMAfPhysicalMedi脚Attachment)sublaverdcfincdin1000BA

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