SATA(Serial ATA)是一种高速的串行总线，数据的传输是用点对点的方法。SATA作为新一代的硬盘接口有着支持热插拔、纠错能力强、传输速度高等特点。第一代SATA传输速度150MB/s，第二代SATA传输速度300MB/s。目前最新的标准是SATA3.0，支持最大600MB/s的传输速度，传输性能得到了大幅提高。相比于PATA接口，SATA接口采用一对差分线进行数据的传输与接收，因此有效地解决了串行传输中干扰的问题。目前SATA总线获得业界广泛青睐，应用非常广泛。本文首先介绍了SATA接口相关技术，然后介绍并且研究了串行通信时钟恢复技术。其次分析了SATA协议中物理层、链路层、传输层和应用层。并对协议中每一层的功能、工作模式以及传输数据情况进行了论述。最后，采用Altera公司FPGA同时结合SATA协议分析设计SATA传输方案，并用Stratix IV GX系列FPGA集成的高速收发器实现了数据的串并转换和高速收发等功能。本设计采用VerilogHDL语言进行描述，并使用ModelSim软件进行仿真。完成了CRC并行编码器、扰码器的设计，并完成相关仿真以及结果的验证。SATA协议中的基本读写功能用本设计的收发器都能够实现。