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基于查找表均衡的高速SerDes发送端设计
1
作者
陶保明
张春茗
+1 位作者
任一凡
戢小亮
《半导体技术》
北大核心
2025年第5期488-496,共9页
为使高速串行器/解串器(SerDes)发送端具有更大的均衡灵活性,采用UMC 28nm CMOS工艺设计了一种基于数字信号处理(DSP)-数模转换器(DAC)结构的高速SerDes发送端。通过将发送端中前馈均衡功能以查找表(LUT)形式集成至DSP中,灵活解决了信...
为使高速串行器/解串器(SerDes)发送端具有更大的均衡灵活性,采用UMC 28nm CMOS工艺设计了一种基于数字信号处理(DSP)-数模转换器(DAC)结构的高速SerDes发送端。通过将发送端中前馈均衡功能以查找表(LUT)形式集成至DSP中,灵活解决了信道高频损耗严重和信号完整性问题,并简化了全定制电路设计的复杂度;其主体结构包括DSP、温度编码器、重定时器、32:4多路复用器(MUX)、1 UI脉冲发生器+4:1 MUX、源串联端接(SST)型DAC驱动器。仿真结果显示:在1.05 V工作电压且信道衰减为12 dB@16 GHz条件下,发送端输出32 Gbit/s NRZ信号眼高为258 mV,眼宽为0.75UI;输出64 Gbit/s PAM4信号眼高为64 mV,眼宽为0.40 UI;版图面积为0.116 mm^(2),电路功耗为57.42 mW,获得了良好的均衡性能。
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关键词
数字信号处理(DSP)
前馈均衡
串行
器
/解串器
(SerDes)
源串联端接(SST)驱动器
数模转换器(DAC)
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职称材料
千兆以太网无源光网络(EPON)的物理层研究
被引量:
5
2
作者
朱丽丽
何岩
《光通信研究》
北大核心
2002年第5期4-9,共6页
EPON是基于以太网技术的宽带接入系统 ,采用以太网的帧结构 ,在传统以太网的点到点和共享 (多点到多点 )媒体访问机制基础上 ,增加了一种点到多点的媒体访问机制 ,即无源光网络媒体 .因而 EPON在物理媒质参数、编 /解码和串行 /解串、...
EPON是基于以太网技术的宽带接入系统 ,采用以太网的帧结构 ,在传统以太网的点到点和共享 (多点到多点 )媒体访问机制基础上 ,增加了一种点到多点的媒体访问机制 ,即无源光网络媒体 .因而 EPON在物理媒质参数、编 /解码和串行 /解串、上行突发通信等方面引出了较为复杂的问题 ,文章在详细阐述千兆以太网物理层结构的基础上 ,深入探讨了上述EPON系统中的物理层问题 ,并给出了相应的解决方法 .
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关键词
EPON
物理层
千兆以太网
无源光网络
编/解码器
串行/解串器
抖动
上行突发通信
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职称材料
一种低延时的多通道8B/10B编码器设计
被引量:
8
3
作者
王俊杰
万书芹
+1 位作者
叶明远
陶建中
《光通信技术》
北大核心
2020年第2期33-36,共4页
针对当前10 Gb/s以上高速SerDes接口中的8B/10B编码需求,在传统的多通道编码器上对其结构进行改进,加入了极性快速产生模块,降低了编码器内部通道的等待时间,提升了并行编码的效率,在提高了数据传输速率的同时,降低了编码输出延时。电...
针对当前10 Gb/s以上高速SerDes接口中的8B/10B编码需求,在传统的多通道编码器上对其结构进行改进,加入了极性快速产生模块,降低了编码器内部通道的等待时间,提升了并行编码的效率,在提高了数据传输速率的同时,降低了编码输出延时。电路的仿真结果表明:编码器在四通道与八通道模式下,数据传输速率分别达到了20.6 Gb/s与38.4 Gb/s,编码输出延时均为1个时钟周期,填补了国内低延时高速8B/10B编码器的空白。
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关键词
多通道并行
8B/10B
低延时
串行/解串器
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职称材料
基于时钟消抖电路的高精度全局时钟同步设计
被引量:
1
4
作者
高林林
宋克柱
+1 位作者
杨俊峰
吕文贵
《核电子学与探测技术》
CAS
北大核心
2016年第6期574-577,共4页
基于串行/解串器技术的核电子学时钟同步系统的抖动会逐级累积,为此设计了基于锁相环的时钟抖动消除电路。通过选择合适的环路滤波器带宽,可以将时钟抖动降低到9 ps左右。建立了附加抖动模型以估计时钟分发的最大级数。测试表明,时钟抖...
基于串行/解串器技术的核电子学时钟同步系统的抖动会逐级累积,为此设计了基于锁相环的时钟抖动消除电路。通过选择合适的环路滤波器带宽,可以将时钟抖动降低到9 ps左右。建立了附加抖动模型以估计时钟分发的最大级数。测试表明,时钟抖动消除电路能够保证全局时钟顺利分发下去,可以在实际工程设计中借鉴使用。
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关键词
时钟同步
串行/解串器
抖动消除
锁相环
环路带宽
CDCE62002
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职称材料
12.5Gb/s 0.18μm CMOS时钟与数据恢复电路设计
被引量:
3
5
作者
潘敏
冯军
+1 位作者
杨婧
杨林成
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第8期1630-1635,共6页
采用0.18μm CMOS工艺设计实现了一个12.5 Gb/s半速率时钟数据恢复电路(CDR)以及1:2分接器,该CDR及分接器是串行器/解串器(SerDes)接收机中的关键模块,为接收机系统提供6.25GHz的时钟及经二分接后速率降半的6.25Gb/s数据.该电路包括Bang...
采用0.18μm CMOS工艺设计实现了一个12.5 Gb/s半速率时钟数据恢复电路(CDR)以及1:2分接器,该CDR及分接器是串行器/解串器(SerDes)接收机中的关键模块,为接收机系统提供6.25GHz的时钟及经二分接后速率降半的6.25Gb/s数据.该电路包括Bang-bang型鉴频鉴相器(PFD)、四级环形压控振荡器(VCO)、V/I转换器、低通滤波器(LPF)、1:2分接器等模块,其中PFD采用一种新型半速率的数据采样时钟型结构,能提高工作速率达到12.5 Gb/s.芯片测试结果显示,在1.8V的工作电压下,VCO中心频率在6.25GHz时,调谐范围约为1GHz;输入12Gb/s、长度为231-1的伪随机数据时,得到6GHz时钟的峰峰抖动为9.12ps,均方根(RMS)抖动为1.9ps;整个系统工作性能良好,二分接器输出数据眼图清晰,电路核心模块功耗为150mW,整体芯片面积0.476×0.538mm2.
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关键词
串行
器
/解串器
(SerDes)
时钟数据恢复电路(CDR)
鉴频鉴相器(PFD)
压控振荡器(VCO)
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职称材料
面向100 Gbps网络应用的RISC-V CPU设计与实现
被引量:
3
6
作者
李晓霖
韩萌
+7 位作者
郝凯
薛海韵
卢圣健
张昆明
祁楠
牛星茂
肖利民
郝沁汾
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第6期956-962,共7页
RISC-V作为新一代开源精简指令集,具有功耗低、面积小和性能高的优点,因此基于RISC-V架构的技术和产品发展迅速.然而,目前基于RISC-V架构的中高端64位CPU设计实例很少,也缺乏相应的商用IP,尤其是在面向高速网络应用方面.因此,首先改进...
RISC-V作为新一代开源精简指令集,具有功耗低、面积小和性能高的优点,因此基于RISC-V架构的技术和产品发展迅速.然而,目前基于RISC-V架构的中高端64位CPU设计实例很少,也缺乏相应的商用IP,尤其是在面向高速网络应用方面.因此,首先改进了开源的64位U500 RISC-V SoC,包括增加了总线宽度和集成二级缓存等;然后在CPU中实现了完整的100 Gbps以太网功能模块,包括介质访问控制子层、物理编码子层和串行器/解串器以及用于该功能模块的发送缓冲区和接收缓冲区;最后通过前端仿真、FPGA验证以及启动Linux操作系统,验证了所设计的64位RISC-V CPU以及100 Gbps以太网功能模块的正确性和有效性.所设计的RISC-V CPU和100 Gbps以太网功能模块可应用于智能网卡等数据中心应用场景.
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关键词
RISC-V
片上系统
100
Gbps以太网
介质访问控制子层
物理编码子层
串行
器
/解串器
智能网卡
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职称材料
一种高速SerDes接收端浮动抽头DFE
7
作者
孙浩译
赵宏亮
+2 位作者
刘雯
苗玉方
刘珂
《半导体技术》
2025年第9期922-928,共7页
为解决高速通信中背板信道的各种非理想因素对高速串行器/解串器(SerDes)中数据传输产生的码间干扰(ISI)问题,基于28 nm CMOS工艺设计了一款固定抽头与浮动抽头结构相结合的判决反馈均衡器(DFE)电路。固定抽头采用半速率预处理结构,对...
为解决高速通信中背板信道的各种非理想因素对高速串行器/解串器(SerDes)中数据传输产生的码间干扰(ISI)问题,基于28 nm CMOS工艺设计了一款固定抽头与浮动抽头结构相结合的判决反馈均衡器(DFE)电路。固定抽头采用半速率预处理结构,对数据均衡的同时满足高速数据传输中关键路径的时序要求。浮动抽头中使用多路数据选择器对最佳抽头位置进行选择,以消除远离主标分量处的码间干扰。接收器版图面积为554.3μm×508.6μm,该DFE在最高12.5 Gbit/s的传输速率下,可实现信道衰减为23.024 dB的数据均衡,均衡后的眼图水平张开度可达0.88 UI。测试结果表明,误码率(BER)小于10^(-12),集成误码率测试仪(IBERT)测试眼图水平张开度为0.55 UI。
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关键词
串行
器
/解串器
(SerDes)
判决反馈均衡器(DFE)
浮动抽头
固定抽头
接收器
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职称材料
题名
基于查找表均衡的高速SerDes发送端设计
1
作者
陶保明
张春茗
任一凡
戢小亮
机构
西安邮电大学电子工程学院
出处
《半导体技术》
北大核心
2025年第5期488-496,共9页
文摘
为使高速串行器/解串器(SerDes)发送端具有更大的均衡灵活性,采用UMC 28nm CMOS工艺设计了一种基于数字信号处理(DSP)-数模转换器(DAC)结构的高速SerDes发送端。通过将发送端中前馈均衡功能以查找表(LUT)形式集成至DSP中,灵活解决了信道高频损耗严重和信号完整性问题,并简化了全定制电路设计的复杂度;其主体结构包括DSP、温度编码器、重定时器、32:4多路复用器(MUX)、1 UI脉冲发生器+4:1 MUX、源串联端接(SST)型DAC驱动器。仿真结果显示:在1.05 V工作电压且信道衰减为12 dB@16 GHz条件下,发送端输出32 Gbit/s NRZ信号眼高为258 mV,眼宽为0.75UI;输出64 Gbit/s PAM4信号眼高为64 mV,眼宽为0.40 UI;版图面积为0.116 mm^(2),电路功耗为57.42 mW,获得了良好的均衡性能。
关键词
数字信号处理(DSP)
前馈均衡
串行
器
/解串器
(SerDes)
源串联端接(SST)驱动器
数模转换器(DAC)
Keywords
digital signal processing(DSP)
feed-forward equalization
serializer/deserializer(SerDes)
source-series termination(SST)driver
digital-to-analog converter(DAC)
分类号
TN79 [电子电信—电路与系统]
TN432 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
千兆以太网无源光网络(EPON)的物理层研究
被引量:
5
2
作者
朱丽丽
何岩
机构
武汉邮电科学研究院
出处
《光通信研究》
北大核心
2002年第5期4-9,共6页
基金
国家"86 3计划"资助项目 ( 2 0 0 1AA12 2 0 2 2 )
文摘
EPON是基于以太网技术的宽带接入系统 ,采用以太网的帧结构 ,在传统以太网的点到点和共享 (多点到多点 )媒体访问机制基础上 ,增加了一种点到多点的媒体访问机制 ,即无源光网络媒体 .因而 EPON在物理媒质参数、编 /解码和串行 /解串、上行突发通信等方面引出了较为复杂的问题 ,文章在详细阐述千兆以太网物理层结构的基础上 ,深入探讨了上述EPON系统中的物理层问题 ,并给出了相应的解决方法 .
关键词
EPON
物理层
千兆以太网
无源光网络
编/解码器
串行/解串器
抖动
上行突发通信
Keywords
gigabit Ethernet
PON
encoder/decoder
SerDes
jitter
upstream burst communication
分类号
TP393.11 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TN915.63 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
一种低延时的多通道8B/10B编码器设计
被引量:
8
3
作者
王俊杰
万书芹
叶明远
陶建中
机构
江南大学物联网工程学院
中国电子科技集团公司第五十八研究所
出处
《光通信技术》
北大核心
2020年第2期33-36,共4页
基金
国家自然科学基金(批准号:61704161)资助
文摘
针对当前10 Gb/s以上高速SerDes接口中的8B/10B编码需求,在传统的多通道编码器上对其结构进行改进,加入了极性快速产生模块,降低了编码器内部通道的等待时间,提升了并行编码的效率,在提高了数据传输速率的同时,降低了编码输出延时。电路的仿真结果表明:编码器在四通道与八通道模式下,数据传输速率分别达到了20.6 Gb/s与38.4 Gb/s,编码输出延时均为1个时钟周期,填补了国内低延时高速8B/10B编码器的空白。
关键词
多通道并行
8B/10B
低延时
串行/解串器
Keywords
multi-channel parallelism
8B/10B
low latency
SerDes
分类号
TN47 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
基于时钟消抖电路的高精度全局时钟同步设计
被引量:
1
4
作者
高林林
宋克柱
杨俊峰
吕文贵
机构
中国科学技术大学核探测与核电子学国家重点实验室
中国科学技术大学近代物理系
出处
《核电子学与探测技术》
CAS
北大核心
2016年第6期574-577,共4页
基金
国家自然科学基金(41274184)资助
文摘
基于串行/解串器技术的核电子学时钟同步系统的抖动会逐级累积,为此设计了基于锁相环的时钟抖动消除电路。通过选择合适的环路滤波器带宽,可以将时钟抖动降低到9 ps左右。建立了附加抖动模型以估计时钟分发的最大级数。测试表明,时钟抖动消除电路能够保证全局时钟顺利分发下去,可以在实际工程设计中借鉴使用。
关键词
时钟同步
串行/解串器
抖动消除
锁相环
环路带宽
CDCE62002
Keywords
clock synchronization
SerDes
jitter cleaner
PLL
loop bandwidth
CDCE62002
分类号
TL824 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
12.5Gb/s 0.18μm CMOS时钟与数据恢复电路设计
被引量:
3
5
作者
潘敏
冯军
杨婧
杨林成
机构
东南大学射频与光电集成电路研究所
合肥工业大学计算机与信息学院
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第8期1630-1635,共6页
基金
国家863高技术研究发展计划(No.2011AA10305)
文摘
采用0.18μm CMOS工艺设计实现了一个12.5 Gb/s半速率时钟数据恢复电路(CDR)以及1:2分接器,该CDR及分接器是串行器/解串器(SerDes)接收机中的关键模块,为接收机系统提供6.25GHz的时钟及经二分接后速率降半的6.25Gb/s数据.该电路包括Bang-bang型鉴频鉴相器(PFD)、四级环形压控振荡器(VCO)、V/I转换器、低通滤波器(LPF)、1:2分接器等模块,其中PFD采用一种新型半速率的数据采样时钟型结构,能提高工作速率达到12.5 Gb/s.芯片测试结果显示,在1.8V的工作电压下,VCO中心频率在6.25GHz时,调谐范围约为1GHz;输入12Gb/s、长度为231-1的伪随机数据时,得到6GHz时钟的峰峰抖动为9.12ps,均方根(RMS)抖动为1.9ps;整个系统工作性能良好,二分接器输出数据眼图清晰,电路核心模块功耗为150mW,整体芯片面积0.476×0.538mm2.
关键词
串行
器
/解串器
(SerDes)
时钟数据恢复电路(CDR)
鉴频鉴相器(PFD)
压控振荡器(VCO)
Keywords
serializer/desefializer (SerDes)
clock and data recovery (CDR)
ase/ffequency detector (PFD)
voltage -cona'olled oscillator (VCO)
分类号
TN913 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
面向100 Gbps网络应用的RISC-V CPU设计与实现
被引量:
3
6
作者
李晓霖
韩萌
郝凯
薛海韵
卢圣健
张昆明
祁楠
牛星茂
肖利民
郝沁汾
机构
中国科学院计算技术研究所高通量计算机研究中心
中国科学院大学计算机科学与技术学院
北京航空航天大学计算机科学与工程学院
中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室
中国科学院微电子研究所系统封装与集成研发中心
出处
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第6期956-962,共7页
基金
国家重点研发计划(2019YFB2203004)
北京市科技计划(Z191100004819006).
文摘
RISC-V作为新一代开源精简指令集,具有功耗低、面积小和性能高的优点,因此基于RISC-V架构的技术和产品发展迅速.然而,目前基于RISC-V架构的中高端64位CPU设计实例很少,也缺乏相应的商用IP,尤其是在面向高速网络应用方面.因此,首先改进了开源的64位U500 RISC-V SoC,包括增加了总线宽度和集成二级缓存等;然后在CPU中实现了完整的100 Gbps以太网功能模块,包括介质访问控制子层、物理编码子层和串行器/解串器以及用于该功能模块的发送缓冲区和接收缓冲区;最后通过前端仿真、FPGA验证以及启动Linux操作系统,验证了所设计的64位RISC-V CPU以及100 Gbps以太网功能模块的正确性和有效性.所设计的RISC-V CPU和100 Gbps以太网功能模块可应用于智能网卡等数据中心应用场景.
关键词
RISC-V
片上系统
100
Gbps以太网
介质访问控制子层
物理编码子层
串行
器
/解串器
智能网卡
Keywords
RISC-V
system on a chip(SoC)
100 Gbps Ethernet
medium access control(MAC)
physical coding sublayer(PCS)
serializer/deserializer(SerDes)
smart network interface cards(NIC)
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
一种高速SerDes接收端浮动抽头DFE
7
作者
孙浩译
赵宏亮
刘雯
苗玉方
刘珂
机构
辽宁大学物理学院
出处
《半导体技术》
2025年第9期922-928,共7页
基金
国家自然科学基金青年科学基金(12404456)。
文摘
为解决高速通信中背板信道的各种非理想因素对高速串行器/解串器(SerDes)中数据传输产生的码间干扰(ISI)问题,基于28 nm CMOS工艺设计了一款固定抽头与浮动抽头结构相结合的判决反馈均衡器(DFE)电路。固定抽头采用半速率预处理结构,对数据均衡的同时满足高速数据传输中关键路径的时序要求。浮动抽头中使用多路数据选择器对最佳抽头位置进行选择,以消除远离主标分量处的码间干扰。接收器版图面积为554.3μm×508.6μm,该DFE在最高12.5 Gbit/s的传输速率下,可实现信道衰减为23.024 dB的数据均衡,均衡后的眼图水平张开度可达0.88 UI。测试结果表明,误码率(BER)小于10^(-12),集成误码率测试仪(IBERT)测试眼图水平张开度为0.55 UI。
关键词
串行
器
/解串器
(SerDes)
判决反馈均衡器(DFE)
浮动抽头
固定抽头
接收器
Keywords
serializer/deserializer(SerDes)
decision feedback equalizer(DFE)
floating tap
fixed tap
receiver
分类号
TN79 [电子电信]
TN432 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于查找表均衡的高速SerDes发送端设计
陶保明
张春茗
任一凡
戢小亮
《半导体技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
千兆以太网无源光网络(EPON)的物理层研究
朱丽丽
何岩
《光通信研究》
北大核心
2002
5
在线阅读
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职称材料
3
一种低延时的多通道8B/10B编码器设计
王俊杰
万书芹
叶明远
陶建中
《光通信技术》
北大核心
2020
8
在线阅读
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职称材料
4
基于时钟消抖电路的高精度全局时钟同步设计
高林林
宋克柱
杨俊峰
吕文贵
《核电子学与探测技术》
CAS
北大核心
2016
1
在线阅读
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职称材料
5
12.5Gb/s 0.18μm CMOS时钟与数据恢复电路设计
潘敏
冯军
杨婧
杨林成
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
3
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职称材料
6
面向100 Gbps网络应用的RISC-V CPU设计与实现
李晓霖
韩萌
郝凯
薛海韵
卢圣健
张昆明
祁楠
牛星茂
肖利民
郝沁汾
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
3
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职称材料
7
一种高速SerDes接收端浮动抽头DFE
孙浩译
赵宏亮
刘雯
苗玉方
刘珂
《半导体技术》
2025
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