串行互連構成現代通信系統的關鍵基礎，因此串行器/解串器 (SerDes) 的選擇可以對系統成本和性能產生很大的影響。盡管傳統的基于數據通信 的SerDes 是為適迎合面向字節(jié)(byte-oriented)、基于數據包(packet-based)的總線而設計，但許多電信應用使用其他總線格式。這使得將SerDes技術設計到這些系統中變得很困難。本文概述了 SerDes 的體系結構，并且顯示說明某一個體系結構如何特別適用于電信信號處理系統。

SerDes 體系結構：概覽

　　并聯時鐘 SerDes 將并行寬總線串行化為多個差分信號對，傳送與數據并聯的時鐘。這些 SerDes 比較便宜，可以在通常需要同時使用多個 SerDes 的應用中，通過電纜或背板有效地擴展寬總線。

圖 1. DS90CR217 21位通道鏈路（channel-link）并聯時鐘串行器

　　8b/10b SerDes 將每個數據字節(jié)映射到 10 位代碼，然后將其串行化為單一信號對。10 位代碼是這樣定義的：為接收器時鐘恢復提供足夠的轉換，并且保證直流平衡（發(fā)送相等數量的“1”和“0”）。這些屬性使 8b/10b SerDes 能夠在有損耗的互連和光纖電纜上能夠以較少的信號失真高速運行。

圖 2. 8b/10b 串行器方框圖

　　位交錯 SerDes 將多個輸入串行流中的位匯聚為更快的串行信號對。此類型的 SerDes 以最少的布線將吞吐量最大化。

圖 3. 位交錯串行器方框圖。

　　嵌入式時鐘位（又稱為 開始-停止）SerDes
 

圖 4. DS92LV18 18 位總線 LVDS 嵌入式時鐘為串行器

　　嵌入式時鐘位體系結構可以將數據總線和時鐘串行化為一個串行信號對。兩個時鐘位，一低一高，在每個時鐘循環(huán)中內嵌入串行數據流，對每個串行化字(word)的開始和結束成幀（因此，為可選替代的名稱為“開始-結束位”SerDes），并且在串行流中創(chuàng)建立定期的上升邊沿。由于有效負載夾在嵌入式時鐘位之間，因此數據有效負載字寬度并不限定于字節(jié)的倍數。實際上，10 和 18 位總線的產品已面世。 

圖 5. 定期嵌入式時鐘位轉換。

　　加電之后，接收器自動搜索定期嵌入式時鐘的上升邊沿。由于數據有效負載的數據位會隨著時間的推移而更改值，但是時鐘位不隨時間發(fā)生更改，因此接收器能夠定位獨特的時鐘邊沿并與其保持同步。鎖定之后，接收器從串行流中恢復數據，而不管有效負載數據模式如何。這種自動同步功能通常稱為“鎖定到隨機數據”，并且無需外部系統干預。在接收器位于不受系統直接控制的遠程模塊的系統中，以及其中一個發(fā)送器廣播至多個接收器的系統中，這是一種特別有用的功能。在廣播情況下，插入總線的新接收器模塊將鎖定到隨機數據，無需通過發(fā)送培訓模式或字符來中斷到其他接收器的通信。

圖 6. 在熱插入期間接收器自動鎖定到隨機數據。

寬松的時鐘要求
 
　　大多數 SerDes 依靠嚴格控制發(fā)送和接收時鐘的抖動來實現鎖定和鎖定監(jiān)測。然而，嵌入式時鐘位接收器對輸入的嵌入式時鐘上升邊沿進行同步，并且僅在初始同步期間才需要接收器參考時鐘，以防止鎖定至假諧波。這可以將發(fā)送和參考時鐘的抖動要求寬松至少一個數量級。實際上，接收器參考時鐘只需在發(fā)送時鐘頻率的