随着通信需求的不断增长，串行通信技术以其高通信速率，强抗干扰能力以及低廉的通信成本正在慢慢取代并行通信技术，成为高速I/O口的主流技术。串行通信SerDes技术广泛应用于光纤通信、局域网以及广域网中。　　 SerDes通信系统由发射、接收两部分组成。接收机的模拟部分主要由时钟数据恢复电路(CDR)和分接电路组成。前者负责从接收到的高速串行数据中恢复出同步时钟，再用该同步时钟对接收的数据进行判决，从而恢复出数据。后者则由一个高速二分接以及两个五分接构成，将恢复的数据分接成10路低速并行数据。　　 本文在介绍时钟数据恢复电路基本原理和分析比较各种系统结构的基础上选择了锁相环型双环路半速率结构的时钟数据恢复电路。本文基于系统理论优化设计了相关参数，提高了模块性能和系统工作速率。最后采用TSMC0.18μm CMOS工艺，设计并实现了6.25Gb/s SerDes接收系统。　　 本文设计中的时钟数据恢复电路主要包括半速率线性鉴相器、半速率bang-bang型鉴频器、V/I转换器、环路滤波器、压控振荡器、锁定指示电路以及五分接。针对半速率线性鉴相器的特性，本文对其中的高速锁存器和高速异或门进行了参数和结构的优化，并且根据鉴相器的电路结构特点实现了二分接功能，简化了电路模块。在V/I转换器的设计过程中，本文重点考虑了该模块的各种失调特性并给出了优化解决方案。压控振荡器是时钟恢复电路的关键电路，本设计中采用负延时技术降低了单级延时单元的时延提高了振荡频率，并采取多种技术降低了VCO输出时钟的相位噪声和时域抖动。分接系统中的五分接采用TSPC结构的锁存器实现，在功耗和性能之间取得了较好的平衡。　　 本文给出了6.25Gb/s SerDes接收系统的电路设计、版图设计以及后仿真结果。后仿真结果表明设计电路的性能指标能够满足系统实际应用需求。最后对所设计的电路中的6.25Gb/s时钟数据恢复电路和高速二分接进行了测试。测试结果显示，钟数据恢复电路锁定范围广，输出信号抖动小于0.1UI，分接数据逻辑正确，满足应用需求。