本科优秀毕业论文(时钟数据恢复)
一种新型的高速时钟数据恢复电路的设计和验证
一种新型的高速时钟数据恢复电路的设计和验证摘要：1.背景和动机2.电路设计原理3.具体设计方案4.验证和测试5.结果和分析6.结论和展望正文：一、背景和动机随着现代通信技术的快速发展，高速数据传输已经成为通信系统中的关键技术。
在高速数据传输过程中，时钟数据恢复电路（CDR）作为核心模块，对于确保数据传输的准确性和稳定性具有至关重要的作用。
本文针对一种新型的高速时钟数据恢复电路进行设计和验证，以满足不断提高的通信速率需求。
二、电路设计原理本文提出的高速时钟数据恢复电路主要基于数字信号处理技术，通过捕获和恢复发送端时钟信号的相位信息，实现接收端时钟与发送端时钟的同步。
电路设计的关键部分包括：高速锁相环电路、复用CDR环路、滤波器和相位插值控制电路。
三、具体设计方案1.高速锁相环电路：采用1.25GHz的参考时钟，通过16相频锁相环技术，提供数据恢复所需的等相位间隔参考时钟。
2.复用CDR环路：采用电流逻辑模式前端电路，构成复用CDR环路，以实现对高速数据信号的恢复。
3.滤波器和相位插值控制电路：设计滤除亚稳态时钟的采样超前、滞后鉴相器，以及选择时钟与相位插值的控制时钟电路。
四、验证和测试通过对所设计的高速时钟数据恢复电路进行数模混合仿真检测，验证电路在实际应用环境中的性能。
测试结果表明，该电路具有较高的恢复准确性和稳定性。
五、结果和分析本文提出的高速时钟数据恢复电路在仿真测试中表现出良好的性能，为实现高速数据传输提供了有效的同步解决方案。
相比传统电路设计，该方案具有更高的恢复速度和更低的功耗，有助于提高通信系统的整体性能。
六、结论和展望本文针对一种新型的高速时钟数据恢复电路进行了详细的设计和验证。
通过采用数字信号处理技术，实现了高精度、高速度的时钟信号恢复。
时钟数据恢复(CDR)
时钟数据恢复(CDR)时钟数据恢复(CDR)引言概述：时钟数据恢复(Clock Data Recovery, CDR)是一种数字通信领域中常用的技术，用于从接收到的信号中恢复出时钟信息，并将其用于数据采样和解码。
本文将介绍时钟数据恢复的工作原理以及其在通信系统中的应用。
一、时钟数据恢复的原理1.1 时钟信号的重要性时钟信号在数字通信系统中起着至关重要的作用，它用于同步发送和接收端的数据采样和解码过程。
时钟信号的准确性和稳定性直接影响到通信系统的性能。
1.2 时钟数据恢复的需求在数字通信中，接收到的信号可能会受到传输介质、噪声等因素的影响，导致时钟信号的失真和抖动。
因此，需要一种方法来从接收到的信号中恢复出准确的时钟信息。
1.3 时钟数据恢复的原理时钟数据恢复的原理是基于接收到的信号中的边缘信息来恢复时钟信号。
通过比较信号的上升沿和下降沿的时间间隔，可以推测出时钟信号的频率和相位，从而实现时钟数据的恢复。
二、时钟数据恢复的应用2.1 数字通信系统时钟数据恢复在数字通信系统中广泛应用，用于恢复接收端的时钟信号，以确保数据的准确采样和解码。
它可以应对传输介质的噪声和失真，提高通信系统的可靠性和性能。
2.2 光纤通信在光纤通信中，时钟数据恢复被用于恢复接收端的光信号的时钟信息。
光信号在传输过程中可能会受到光纤的色散和衰减等影响，导致时钟信号的失真。
时钟数据恢复技术可以有效地恢复出准确的时钟信号，提高光纤通信系统的性能。
2.3 高速串行通信在高速串行通信中，时钟数据恢复被用于恢复接收端的时钟信号。
高速串行通信中的时钟信号往往由数据信号中的边缘信息推测而来，因此时钟数据恢复技术对于保证数据的准确采样和解码至关重要。
三、时钟数据恢复的算法3.1 相位锁定环路(Phase Locked Loop, PLL)相位锁定环路是一种常用的时钟数据恢复算法。
它通过不断调整本地时钟的相位和频率，使其与接收到的信号的相位和频率保持同步，从而实现时钟数据的恢复。
时钟数据恢复(CDR)
时钟数据恢复(CDR)时钟数据恢复(CDR)是一种重要的数字信号处理技术，用于恢复由于传输过程中引起的时钟偏移或者颤动而导致的数据失真。
本文将介绍时钟数据恢复的原理、应用、算法、性能和发展趋势。
一、时钟数据恢复的原理1.1 时钟数据恢复的基本概念时钟数据恢复是指通过对接收到的数字信号进行时钟提取和重构，以确保数据在接收端正确解调和处理的过程。
1.2 时钟信号的重要性时钟信号是数字通信系统中的关键信号，它决定了数据信号的采样时刻和速率，直接影响系统的性能和稳定性。
1.3 时钟数据恢复的原理时钟数据恢复通过采用PLL（锁相环）或者其他算法对接收到的信号进行时钟提取和重构，使得接收端的时钟与发送端的时钟保持同步。
二、时钟数据恢复的应用2.1 数字通信系统中的应用时钟数据恢复广泛应用于数字通信系统中，如光纤通信、无线通信、卫星通信等领域。
2.2 数据存储系统中的应用时钟数据恢复也被应用于数据存储系统中，如硬盘驱动器、固态硬盘等设备，以确保数据的读取和写入的准确性和稳定性。
2.3 其他领域的应用时钟数据恢复还被广泛应用于音频处理、视频处理、雷达系统等领域，以提高系统的性能和可靠性。
三、时钟数据恢复的算法3.1 PLL算法PLL算法是时钟数据恢复中常用的算法之一，通过不断调整本地时钟的频率和相位，使其与接收到的信号保持同步。
3.2 时域插值算法时域插值算法通过对信号进行插值处理，补偿传输过程中的时钟偏移和颤动，以恢复原始数据信号。
3.3 频域分析算法频域分析算法通过对信号进行频谱分析，提取信号的频率信息，从而实现时钟数据恢复。
四、时钟数据恢复的性能4.1 误码率时钟数据恢复的性能可以通过误码率来评估，误码率越低，说明时钟数据恢复的效果越好。
4.2 颤动抑制能力时钟数据恢复的性能还可以通过颤动抑制能力来评估，颤动抑制能力越强，说明时钟数据恢复对传输过程中的颤动影响越小。
4.3 鲁棒性时钟数据恢复的性能还可以通过其对噪声和干扰的反抗能力来评估，鲁棒性越强，说明时钟数据恢复对环境变化的适应能力越强。
《面向400G的光通信的时钟与数据恢复电路设计》
《面向400G的光通信的时钟与数据恢复电路设计》面向400G光通信的时钟与数据恢复电路设计一、引言随着互联网的迅猛发展，对高速、大容量的光通信技术需求日益增长。
其中，400G光通信技术以其高速率和高效能的优势，成为了现代通信网络的关键技术之一。
在400G光通信系统中，时钟与数据恢复电路的设计显得尤为重要。
本文将探讨面向400G 光通信的时钟与数据恢复电路设计，以提高系统性能和可靠性。
二、时钟与数据恢复电路的重要性在光通信系统中，时钟与数据恢复电路是关键组成部分。
它负责从接收到的光信号中提取时钟信号和数据信息，以保证信号传输的同步性和准确性。
时钟与数据恢复电路的性能直接影响整个系统的传输速率、误码率和可靠性。
因此，优化设计时钟与数据恢复电路是提高400G光通信系统性能的关键。
三、设计要求与挑战在面向400G光通信的时钟与数据恢复电路设计中，需要满足以下要求：1. 高速度：电路必须能够处理高达400Gbps的数据速率，以满足高速传输的需求。
2. 低抖动：时钟信号的抖动必须尽可能小，以保证信号传输的稳定性和准确性。
3. 抗干扰能力强：电路应具备较好的抗电磁干扰和光噪声干扰能力，以保证在复杂电磁环境下的性能稳定性。
4. 低功耗：在保证性能的前提下，应尽量降低电路功耗，以延长设备使用寿命和降低运营成本。
然而，在实际设计中，面临诸多挑战。
例如，如何在高速传输中保持低抖动、如何提高电路的抗干扰能力以及如何在保证性能的同时降低功耗等。
这些挑战要求设计者具备深厚的电子工程知识和丰富的实践经验。
四、设计思路与方法为了满足上述设计要求，可以采取以下设计思路与方法：1. 采用先进的电路技术：如采用高速、低抖动的时钟恢复电路和高速、高灵敏度的数据恢复电路，以提高电路的性能和稳定性。
2. 优化电路结构：通过优化电路布局和参数设计，降低电路功耗，提高抗干扰能力。
3. 引入先进算法：如采用锁相环、自适应滤波等算法，实现时钟与数据的同步恢复和优化处理。
时钟数据恢复(CDR)
时钟数据恢复(CDR)时钟数据恢复(CDR)是一种用于恢复数字信号中时钟信息的技术，它在数字通信系统中起着至关重要的作用。
本文将从时钟数据恢复的定义、原理、应用、发展和未来趋势等方面进行探讨。
一、时钟数据恢复的定义1.1 时钟数据恢复是指在数字通信系统中从接收到的信号中提取出时钟信息的过程。
1.2 时钟数据恢复技术通过对接收到的信号进行处理，从中提取出时钟信号，以确保信号的正确接收和处理。
1.3 时钟数据恢复技术可以应用于各种数字通信系统中，如光纤通信、无线通信等。
二、时钟数据恢复的原理2.1 时钟数据恢复的原理是通过对接收到的信号进行采样和重构，从中提取出时钟信息。
2.2 时钟数据恢复技术通常包括时钟信号提取、时钟信号重构和时钟信号同步等过程。
2.3 时钟数据恢复的原理是基于数字信号处理和时钟同步技术，通过对信号进行分析和处理实现时钟信息的提取和恢复。
三、时钟数据恢复的应用3.1 时钟数据恢复技术广泛应用于数字通信系统中，如光纤通信、无线通信等。
3.2 时钟数据恢复技术可以提高系统的稳定性和可靠性，确保信号的正确接收和处理。
3.3 时钟数据恢复技术还可以用于信号的重构和同步，以确保系统的正常运行和数据的准确传输。
四、时钟数据恢复的发展4.1 随着数字通信技术的不断发展，时钟数据恢复技术也在不断完善和提升。
4.2 新的时钟数据恢复算法和技术不断涌现，为数字通信系统的性能提升提供了有力支持。
4.3 时钟数据恢复技术的发展趋势是向着更高的精度、更低的功耗和更广泛的应用领域发展。
五、时钟数据恢复的未来趋势5.1 未来时钟数据恢复技术将更加注重对复杂信号环境下的时钟信息提取和恢复。
5.2 时钟数据恢复技术将不断融合新的技术手段，如人工智能、深度学习等，以提高系统的性能和稳定性。
5.3 时钟数据恢复技术的未来趋势是向着更智能、更高效和更可靠的方向发展。
总结：时钟数据恢复技术在数字通信系统中具有重要作用，通过对接收到的信号进行处理，提取出时钟信息，确保信号的正确接收和处理。
时钟数据恢复(CDR)
时钟数据恢复(CDR)时钟数据恢复(CDR)是一种重要的通信技术，用于在数字通信系统中恢复时钟信号。
在数字通信系统中，时钟信号是非常关键的，它用于同步发送和接收数据，确保数据的准确传输。
本文将介绍时钟数据恢复的原理、应用、技术和发展趋势。
一、时钟数据恢复的原理1.1 时钟信号的重要性：时钟信号用于同步发送和接收数据，确保数据的准确传输。
1.2 时钟信号的失真：在数字通信系统中，时钟信号可能因为传输距离、噪声等原于是失真。
1.3 CDR的作用：CDR可以通过对接收到的数据进行分析和处理，恢复出准确的时钟信号。
二、时钟数据恢复的应用2.1 光通信系统：在光通信系统中，CDR可以用于恢复光信号的时钟信号。
2.2 高速数据传输：在高速数据传输系统中，CDR可以用于恢复数据的时钟信号，确保数据传输的准确性。
2.3 无线通信系统：在无线通信系统中，CDR可以用于恢复无线信号的时钟信号，提高数据传输的稳定性。
三、时钟数据恢复的技术3.1 相位锁定环(PLL)：PLL是一种常用的时钟数据恢复技术，通过反馈控制相位差，使得输出的时钟信号与输入的时钟信号同步。
3.2 等化器：等化器可以对接收到的信号进行处理，去除噪声和失真，从而恢复出准确的时钟信号。
3.3 自适应滤波器：自适应滤波器可以根据接收到的信号的特点自动调整滤波器的参数，提高时钟数据恢复的准确性。
四、时钟数据恢复的发展趋势4.1 高速化：随着通信技术的发展，时钟数据恢复技术也在不断提高传输速度。
4.2 高精度：时钟数据恢复技术将会越来越精确，以应对复杂的通信环境。
4.3 低功耗：未来的时钟数据恢复技术将会越来越注重低功耗，以满足节能环保的需求。
五、结论时钟数据恢复是数字通信系统中非常重要的技术，它可以确保数据的准确传输。
随着通信技术的不断发展，时钟数据恢复技术也在不断提高，未来将会在高速化、高精度和低功耗方面取得更大的突破。
时钟数据恢复(CDR)
时钟数据恢复(CDR)时钟数据恢复（CDR）是一种用于恢复时钟信号的技术，它在现代通信和数据传输领域中起着重要的作用。
CDR技术可以有效地提取出传输信号中的时钟信息，使得接收端能够正确地解读数据。
本文将介绍CDR的基本原理、应用场景、性能指标、实现方式和未来发展方向。
一、CDR的基本原理1.1 时钟信号的重要性：时钟信号在数据传输中起着同步和定时的作用，是确保数据准确传输的关键。
1.2 时钟偏移和颤动：在数据传输中，时钟信号可能会受到噪声、失真等因素的影响，导致时钟偏移和颤动。
1.3 时钟恢复技术：CDR技术通过采样、滤波、锁相环等方法，对接收到的信号进行处理，恢复出准确的时钟信息。
二、CDR的应用场景2.1 光纤通信：在光纤通信中，CDR技术可以解决光纤传输中的时钟漂移和颤动问题，提高传输质量和稳定性。
2.2 高速串行链路：在高速串行链路中，CDR技术可以对传输信号进行时钟恢复，保证数据的准确性和可靠性。
2.3 无线通信：在无线通信中，CDR技术可以对接收到的信号进行时钟恢复，提高信号解调的效果，提升通信质量。
三、CDR的性能指标3.1 颤动容限：CDR技术的性能可以通过颤动容限来评估，即在不同信号条件下，CDR能够恢复出稳定的时钟信号的最大颤动范围。
3.2 时钟恢复时间：CDR技术的性能还可以通过时钟恢复时间来评估，即从接收到信号到恢复出稳定的时钟信号所需的时间。
3.3 误码率：CDR技术的性能还可以通过误码率来评估，即在时钟恢复后，数据传输中浮现的错误比特率。
四、CDR的实现方式4.1 采样和保持：CDR技术中的采样和保持电路可以对传输信号进行采样，以获取时钟信息。
4.2 相位锁定环：CDR技术中的相位锁定环可以通过调整相位来实现时钟恢复，保证接收到的信号与本地时钟同步。
4.3 时钟恢复算法：CDR技术中的时钟恢复算法可以通过对采样数据进行处理，恢复出准确的时钟信号。
五、CDR的未来发展方向5.1 高速率：随着通信和数据传输领域的发展，对高速率的需求越来越大，CDR技术需要不断提高性能，以适应高速率传输的要求。
本科优秀毕业论文(时钟数据恢复)
摘要摘要本论文主要提供了一种实用的方式从数据流中恢复时钟，并以此时钟来恢复出原始数据，并且设计产生系统自检所需的信号。
本设计基于如今已经非常成熟的FPGA技术，采用一种非常新颖的方法成功实现了从数据流中同步恢复出时钟，并且采用纯数字电路的方法，利用EDA平台设计出了恢复原始数据的译码电路，此外，本设计还实现了系统自检；设计从实际应用的角度出发，旨在解决现实生活中的车载电子设备的通信问题，切合实际，同时，对现有的时钟同步数据恢复的方法进行学习与改进。
论文涵盖了模拟电路设计，数字电路设计，硬件编程，调试，软件仿真，逻辑综合各个方面，具有很大的现实意义。
关键词：时钟数据恢复，FPGA，锁相环，状态机IABSTRACTABSTRACTThis paper aims at providing a practical method to recovery the clock transformed by the data stream, through which it can decode the original data stream and it can create the self-checking signal needed by the system.My design succeeds to recovery the clock through the data stream based on the technology of mature FPGA and I achieve to design the decoding circuit by digital circuit on the platform of EDA. The research is from the practical point of view, aiming to solve communication problems in real life in-vehicle electronic devices. Also, we learn and improve on existing methods of clock and data recovery. The design contains analogy circuit design, digital circuit design, hardware programming, debug, simulation and logical synthesis and so on.Key Words: Clock and Data Recovery, FPGA, PLL, State MachineII目录第1章引言 (1)1.1数据恢复的同步设计和系统自检的概况和发展现状 (1)1.1.1时钟数据同步恢复电路的简介 (1)1.1.2系统自检的简介 (2)1.1.3时钟数据恢复电路的发展趋势 (2)1.2时钟数据恢复电路以及系统自检的必要性和挑战 (3)1.3本课题的研究目的和研究内容 (4)1.3.1研究目的 (4)1.3.2研究内容 (5)1.3.3论文的结构安排 (6)第2章传统的时钟数据恢复电路 (7)2.1概述 (7)2.2传统的时钟数据恢复电路的方法 (8)2.2.1前馈相位跟踪型CDR (8)2.2.2反馈相位跟踪型CDR (11)第3章基于FPGA的时钟数据恢复电路 (16)3.1设计任务概述 (16)3.2各模块电路设计 (16)3.2.1毛刺消除电路的设计 (16)3.2.2时钟恢复电路的设计 (18)3.2.3译码电路的设计 (24)3.2.3.1有限状态机的介绍 (25)3.2.3.2序列检测器的设计 (26)3.2.3.3时钟数据恢复电路 (29)第4章系统自检的设计以及电路中各个时钟的设计 (31)III4.1系统自检的设计 (31)4.1.1自检信号序列发生器的设计 (31)4.2时钟数据恢复电路中的时钟 (34)4.2.1时钟数据恢复电路系统的总体电路图 (34)4.3锁相环技术 (35)4.3.1锁相环简介 (35)4.3.1.1鉴相器 (36)4.3.1.2环路滤波器 (36)4.3.1.3压控振荡器 (37)4.3.2锁相环倍频获得所需时钟信号 (37)第5章结束语 (40)参考文献 (41)致谢 (42)外文资料原文 (43)外文资料翻译 (53)IV第1章引言第1章引言在高速串行数据通信中，为了节省开销，一般只传送数据信号而不传送与数据信号同步的时钟信号。
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摘要摘要本论文主要提供了一种实用的方式从数据流中恢复时钟，并以此时钟来恢复出原始数据，并且设计产生系统自检所需的信号。
本设计基于如今已经非常成熟的FPGA技术，采用一种非常新颖的方法成功实现了从数据流中同步恢复出时钟，并且采用纯数字电路的方法，利用EDA平台设计出了恢复原始数据的译码电路，此外，本设计还实现了系统自检；设计从实际应用的角度出发，旨在解决现实生活中的车载电子设备的通信问题，切合实际，同时，对现有的时钟同步数据恢复的方法进行学习与改进。
论文涵盖了模拟电路设计，数字电路设计，硬件编程，调试，软件仿真，逻辑综合各个方面，具有很大的现实意义。
关键词：时钟数据恢复，FPGA，锁相环，状态机IABSTRACTABSTRACTThis paper aims at providing a practical method to recovery the clock transformed by the data stream, through which it can decode the original data stream and it can create the self-checking signal needed by the system.My design succeeds to recovery the clock through the data stream based on the technology of mature FPGA and I achieve to design the decoding circuit by digital circuit on the platform of EDA. The research is from the practical point of view, aiming to solve communication problems in real life in-vehicle electronic devices. Also, we learn and improve on existing methods of clock and data recovery. The design contains analogy circuit design, digital circuit design, hardware programming, debug, simulation and logical synthesis and so on.Key Words: Clock and Data Recovery, FPGA, PLL, State MachineII目录第1章引言 (1)1.1数据恢复的同步设计和系统自检的概况和发展现状 (1)1.1.1时钟数据同步恢复电路的简介 (1)1.1.2系统自检的简介 (2)1.1.3时钟数据恢复电路的发展趋势 (2)1.2时钟数据恢复电路以及系统自检的必要性和挑战 (3)1.3本课题的研究目的和研究内容 (4)1.3.1研究目的 (4)1.3.2研究内容 (5)1.3.3论文的结构安排 (6)第2章传统的时钟数据恢复电路 (7)2.1概述 (7)2.2传统的时钟数据恢复电路的方法 (8)2.2.1前馈相位跟踪型CDR (8)2.2.2反馈相位跟踪型CDR (11)第3章基于FPGA的时钟数据恢复电路 (16)3.1设计任务概述 (16)3.2各模块电路设计 (16)3.2.1毛刺消除电路的设计 (16)3.2.2时钟恢复电路的设计 (18)3.2.3译码电路的设计 (24)3.2.3.1有限状态机的介绍 (25)3.2.3.2序列检测器的设计 (26)3.2.3.3时钟数据恢复电路 (29)第4章系统自检的设计以及电路中各个时钟的设计 (31)III4.1系统自检的设计 (31)4.1.1自检信号序列发生器的设计 (31)4.2时钟数据恢复电路中的时钟 (34)4.2.1时钟数据恢复电路系统的总体电路图 (34)4.3锁相环技术 (35)4.3.1锁相环简介 (35)4.3.1.1鉴相器 (36)4.3.1.2环路滤波器 (36)4.3.1.3压控振荡器 (37)4.3.2锁相环倍频获得所需时钟信号 (37)第5章结束语 (40)参考文献 (41)致谢 (42)外文资料原文 (43)外文资料翻译 (53)IV第1章引言第1章引言在高速串行数据通信中，为了节省开销，一般只传送数据信号而不传送与数据信号同步的时钟信号。
这样，在接收端为了保证数据处理的同步，时钟等时序信息必须从数据中提取出来，继而利用该时钟对数据进行“重定时”来消除传输过程中积累的抖动，这一时钟提取和数据重定时的过程一般称为“时钟数据恢复”（CDR, Clock and Data Recovery）。
高速CDR电路是高速数字通信中一个不可或缺的关键模块，种类繁多。
传统的CDR电路包括时钟恢复(CR，Clock Recovery)电路和数据恢复(DR，Data Recovery)电路两部分，而数据恢复又可以细分为时钟数据相位调整(相位对准，phase alignment)电路[1]和数据采样判决电路。
根据数据恢复(或数据采样)时，本地时钟与数据之间的相位关系及其实现方式的不同，CDR的结构大体可以被分为三类：前馈(feed forward)相位跟踪型，反馈(feedback)相位跟踪型，以及(无相位跟踪)盲过采样(blind—oversampling)型[2]。
为了保证电路正常工作和及时发现系统故障，电路设计中大多数要设计自检电路，自检电路包括对器件工作状态，环境补偿，保护元件是否失效，修正参数等等，单片机电路还包括程序是正常执行，初始参数的自动设置，有LED显示的还要检测是否断笔，以及配合人工通过显示确定系统状态等。
系统运行过程中，各模块、各通信链路等都需要定时或根据主控制器要求进行自检。
1.1数据恢复的同步设计和系统自检的概况和发展现状1.1.1时钟数据同步恢复电路的简介数据时钟恢复电路的用途变得越来越广泛。
从无线通信到有线通信，从光接收机到硬盘的读写，都需要数据时钟恢复电路才能进行正常的数据传输和通信。
尤其是串行通信，由于数据时钟恢复电路具有节约连线资源、对信号的幅度要求小、信号之间的串扰小和传输速率高等优点，在诸如以太网、光通信和硬盘数据传输等系统中得到广泛的应用。
随着现代通信的飞速发展，用来衡量通信系统的重要1电子科技大学学士学位论文指标——传输速率，已经迈向数十吉（G）的数量级[2]。
传输速率的不断提高给终端设计带来更大的挑战，尤其使接收机终端中的关键单元——数据时钟恢复电路的设计变得越来越具有挑战性。
数据通信系统中，由于发射端电子器件的噪声、传输路径中的衰减和干扰等因素，接收端接收到的数据包含大量噪声，必须设法从这些带噪数据中提取有用的数据。
数据时钟恢复电路就是一种从带噪声数据中提取时钟信号、进而恢复出有用数据的电路。
因此，数据时钟恢复电路的性能直接影响到整个系统的质量。
超高速时钟数据恢复电路也有报道。
数据率的提高，意味着每一位数据的持续时间的降低，1Gbps的数据率相当于每一位数据的持续时间只有一个纳秒（ns），这对电路的性能以及对时钟的抖动的优化提出了更高的要求。
时钟恢复电路的结构主要针对的是2.5Gbps以上的串行信号[3]，在长距离通信中，由于数据的位宽时间很短，码间干扰显著，抖动相对可观，电路主要以锁相环结构为主；而在许多短距离接口电路中，要求锁定时间很短，抖动容忍范围宽，开环结构依然有着广泛的应用。
1.1.2系统自检的简介对于完整的系统电路来说，都应该具有自检电路，随着时间的推移，系统在运行过程中难免会出现一些问题，比如在实际应用中，主机发出信号从机负责接受并且提取数据和时钟，为了保证电路正常工作和及时发现系统故障，必须要有系统自检电路的设计，包括对器件工作状态，环境保护，修正参数等。
对计算机而言，系统自检也称为POST（Power On Self Test），打开电脑，主板加电开始从BIOS引导硬件自检到BIOS选择启动项硬盘还是光驱，寻找引导文件，包括关键部位测试和非关键部位测试，加电，cpu、rom、BIOS，system clock、DMA、64k RAM、显卡。
如果有问题称为核心故障。
同理，对于任和硬件电路，都应该具有自检电路，保证其工作在正常环境中，一旦系统出现状况，就会发出故障信号，通知维修。
1.1.3时钟数据恢复电路的发展趋势时钟数据恢复电路从出现至今已经经历了多次变革，其改进的主要方面是CDR 电路结构的优化，促使CDR电路结构变化的因素主要包括工艺的变化，以及由于2第1章引言工艺水平的影响导致的电路速度和电源电压的变化，面积和功耗的影响等。
从上世纪九十年代至今，CMOS工艺水平经历了0.9um、0.6um、0.35um、0.25um、0.18um 直到90nm、65nm甚至45nm[5]，可谓突飞猛进。
CDR的发展趋势：(1)各种基本CDR相互借鉴融合。
(2)多速率及连续速率变化。
一方面可以增加CDR的通用性，另一方面，可以适应有多速率或宽范围连续速率要求的场合。
(3)数字化。
对越来越多的CDR模块的数字化，可以增加电路的可靠性，可移植型，以及减小芯片面积，提高电路的集成度(如LF，CP的数字化)。
(4)亚速率化。
通过工作在亚速率，PFD/VCO等都可以工作在较低速率，功耗可以降低，最高CDR数据率可以得到提升，PFD也往往具有分接功能。
当然亚速率往往是以增加对VCO多相位的需求为代价的，这也将大大增加电路设计的复杂度，比如较严格的时钟相位差要求等。
(5)微波化。
主要在工作速率很高的场合，如采用分布式VCO产生多相位时钟，采用微带线作为延时单元等。
(6)并行化。
满足越来越多的短距离并行I/O的需求。
1.2时钟数据恢复电路以及系统自检的必要性和挑战如果接收端不进行时钟同步，而是使用自己本地的时钟，则足够长的时间后接收到的数据总会出现不可预知的重复或丢失，导致接收错误。
因此发端必须将与数据速率相关的时钟信号传输给接收端，时钟信号可以走单独的信号线，也可以用一定的方式隐含在数据信号中。
接收端对此时钟信号进行同步，从而能够“不多也不少”地从接收的数据波形中恢复数据。
另外传输过程中，数据信号多少会发生一定的畸变，时钟同步的另外一个作用是保证接收端在波形畸变最少的时刻恢复数据，减少出错概率。
随着集成电路性能不断提高和网络技术的日益发展，数据处理量和交换量越来越大，人们要求数据传输的速率越来越快，对通信带宽的要求也越来越高，数据带宽已经成为限制电路整体性能的瓶颈。