兩種CMOS串行通信接口芯片的設(shè)計.pdf

1、隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，計算機之間的互聯(lián)及數(shù)據(jù)傳送愈發(fā)頻繁，多種通信協(xié)議應(yīng)運而生，符合規(guī)范的接口芯片對一個性能良好的電子系統(tǒng)的重要性日益凸現(xiàn)。本文針對分別適用于兩種不同接口協(xié)議的芯片進行了深入系統(tǒng)的研究，完成了電路設(shè)計，并采用MPW(Multi Project Wafer，多項目晶圓完成了代工流片制造。 首先，文章給出了兩種目前較流行的通信接口協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)：RS-422和LNDS，并分析了二者的優(yōu)缺點。前者的電氣特性由TIA/EIA

2、 RS-422B規(guī)定，它是一種是利用差分傳輸方式提高通信距離和可靠性的通信標(biāo)準(zhǔn)，具有抗共模干擾能力強、傳輸距離遠(yuǎn)的特點，但數(shù)據(jù)傳送速率相對較低。后者LVDS的全稱為Low Voltage Differential Signal，即低電壓差分信號。LVDS標(biāo)準(zhǔn)具有高速、低功耗、低誤碼率、低串?dāng)_和低輻射等特點，在對信號完整性、低抖動及共模特性要求較高的系統(tǒng)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 其次，文章針對這TIA/EIA RS-422B和A

3、NSI/TIA/EIA-644兩種協(xié)議分別設(shè)計了符合規(guī)范的接口電路，其中RS-422接口芯片為四通道差分輸出線驅(qū)動器，LVDS接口芯片為單通道差分輸出。RS-422驅(qū)動器能夠?qū)⒁晃籆MOS信號轉(zhuǎn)換為一對差分信號，差分輸出電壓為2.73V，傳輸速率可達(dá)10Mbps，具有上電復(fù)位功能和與TTL電平兼容的接口；LVDS驅(qū)動器可發(fā)送速率高達(dá)500Mbps的數(shù)據(jù)，輸出電流3.4mA，差模輸出電平300mV，內(nèi)置高精度基準(zhǔn)源及共模反饋電路，可將共模

4、輸出電平穩(wěn)定在1.24V。 第三，在完成電路設(shè)計后，采用CSMC 6S05 DPTM-ST2100的設(shè)計規(guī)則，使用Cadence Virtuoso自主設(shè)計了芯片的版圖。版圖設(shè)計中特別強調(diào)了匹配性設(shè)計，將因器件失配引起的誤差降到最低；通過特別添加的ESD保護使芯片具有良好的抗靜電能力；精心設(shè)計的保護環(huán)與器件布局有效地避免了閂鎖現(xiàn)象的發(fā)生。所設(shè)計的版圖在通過DRC/LVS驗證后，最終生成GDS Ⅱ格式的文件交付代工廠家流片。目前RS