随着现代信息技术设备不断地改进,迫使数据转换器不断提高其分辨率、采样速率和带宽。而这一改变使得传统的接口如CMOS和LVDS由于受限于其传输速率、功耗等因素已无法满足数据转换器与接收机(FPGA、ASIC)传输速率的需求,所以对于满足数据转换器高速传输需求的串行收发器的设计成为高速串行接口领域急需解决的问题。在这种情况下,JEDEC协会提出了一种高速串行接口标准JESD204B,以其更高的通道传输速率、更少的引脚数量、更低的系统成本逐渐被国外接口开发商广泛使用。但是该接口技术在国内还处于起步阶段,还没有成熟的解决方案。本文为了满足市场迫切的需求和寻求国内接口技术的突破,设计了一种基于JESD204B协议的高速串行接收机控制器,其通道传输速率最高达12.5Gbps,支持协议规范中的子类0和子类1模式,支持多通道同步和确定性延迟。本文首先讲述了JESD204系列协议的发展进程,比较了各个协议版本之间的差异和改进之处。然后对JESD204B协议的码组同步、初始化通道对齐、对齐码插入与替换及确定性延迟进行了详尽的分析。之后在对JESD204B接收机协议理论研究的基础上,提出了JESD204B接收机控制器的架构设计方案并采用自上而下的设计方法,完成了接收机控制器数据链路层和传输层各个模块的设计及仿真。此外,本设计提出了片内测试的解决方案,能够方便地对流片后的样片进行功能测试。本文所设计的JESD204B接收机控制器采用了TSMC 55nm的工艺进行了流片,并在片内测试方案的基础上使用Xilinx KC705开发板搭建了测试平台。最后,根据接收机控制器相关设计指标,完成了样片各个功能的测试。通过对测试结果的分析,本文设计的基于JESD204B协议的高速串行接收机控制器能够与样片内的发射机及Xilinx集成的JESD204B接口IP正确传输数据,实现了单通道10Gbps的串行传输速率、JESD204B规范中的子类0和子类1模式、多通道同步以及子类1模式下的可配置确定性延迟。