8b0b编码(个人总结).doc

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B
/
1
0
B
编
码
的
基
本
原
理
8B/10B
编码是当前高速串行通讯中常常用到的一种编码方式,其目的就是经过将一个
字节宽度的数据经过映照体系转变成
10位宽度的字符,来均衡位流中
0与1的个数,也就
是达到均衡直流的作用。因为直接将
8bit
数据编码成10bit
来传输在实现大将占用芯片的
大片物理面积,并且严重影响了数据的传输速率,
因此当前多半采纳将一串
8位二进制数分
为低5
位和高3
位,而后对低
5位进行5B/6B编码,高
3位进行3B/4B编码,最后再将
6
位和4位合在一起的编码方式。
这样做不进减少了芯片占用面积,
并且简化了编码,提升了
数据的传输速率。
平时用字符HGFEDCBA来表示编码前的8位二进制数,则低
5位就是EDCBA,高3位就
是HGF。5B/6B编码后6位二进制数的表示方式为
abcdei,而3B/4B编码后
4位二进制数的
表示方式为fghj
,最后合成的
10位二进制数为abcdeifghj
。人们喜爱把8bit数据表示成
,而控制代码用

的形式,其x=5LSB(least
significant
bit
最低有效位),
y=3MSB(mostsignificantbit
最高有效位)。它们之间的对应关系如图
1所示。
MSB
LSB
HGFE
DC
BA
3B/4B
5B/6B
f
g
h
j
abc
de
i
LSB
MSB
a
b
c
de
i
f
g
hj
并串变换后进行串行传输,
a先传输
图1编码对应关系
8B/10B
编码中有两个重要的看法,不均等性(
disparity)和极性误差(running
disparity,RD)。前者表示‘1’和‘0’个数的差值,其有以下规律:
(1)若ABCDE的Disparity
值为-1,
那么在‘RD-
’项中生成的abcde与ABCDE有一
一对应的关系,
并且i=‘1’,
此时除ABCDE=‘00011’外abcdei
是独一的;
(2)若ABCDE的Disparity
值为+1,
那么在‘RD-’项中生成的
abcde与ABCDE有一一
对应的关系,
并且i=‘0’,
此时除ABCDE=‘11100’外abcdei
是独一的;
(3)若ABCDE的Disparity
值为+3,
那么在‘RD-’项中生成的
abcde与ABCDE有一一
对应的关系,
并且i=‘0’,
此时abcdei
是互为反码的两个值
;
(4)若ABCDE的Disparity
为其余值,
此时abcdei拥有互为反码的两个值
,对这些特别
的‘RD–’项中的值可直接用查表法实现。
后者的取值分为以下三种:
1)当码字中‘1’比‘0’多,也许4B码为1100,也许6B码为111000时,该码字被定义为正极性码,这个时候RD取正;
2)当码字中‘1’比‘0’少,也许4B码为0011,也许6B码为000111时,该码字被定义为负极性码,这个时候RD取负;
(3)除了上述两种状况其余码字定义为中性码,RD取其前一码字的RD游程值。为了直观
认识这个规则,RD取值图以下:
计算RD为正
计算RD
为中性RD+RD-

计算RD
为中性
计算RD为负
图2RD值计算方式
3B/4B和5B/6B是经过映照体系进行编码的,这类映照体系已经标准化成相应的映照表,如表1(略),
3B/4B和5B/6B编码还需要经过映照控制模块(DisparityControl)的控制才能最后
完成编码。经过表1我们可以看出,5位映照到6位可能存在两种编码,这两种编码是互为
反码的。在5B/6B编码中,先预设RD为负,而后与实质的RD值进行比较,假如实质值为负,
则输出RD–栏中的编码,不然,将RD–栏中的编码取反后输出,即输出RD+栏中的编码。
5B/6B编码的实质流程如图3。3B/4B编码因为数据量少,可以把映照数据直接储存,而后经过查表实现。
输入ABCDE
计算Disparity
5B/6B编码(RD–)
N
实质RD为–?
Y按位取反
输出abcdei,RD
图35B/6B编码实质流程图
有了3B/4B和5B/6B编码,那么就可以实现8B/10B编码,其实质流程如图4所示。
数据输入(8bit)
计算Disparity
初始RD–
3B/4B编码5B/6B编码
能否修正?Y
计
计
N
按位取反
算
算
RD
RD
计算最后RD
数据输出(10bit),RD
图48B/10B编码整体流程图
RD运算时基于每个子模块的Disparity
属性的,因此一定第一对输入字符
DX的高三
位FGH和低五位ABCDE分别进行Disparity
计算。经过解析总结出低五位和高三位编码
前后的RD值变化状况,
此中rdout
表示重生成的RD值而rdin
表示当前的RD值:
(1)
ABCDE的Disparity
计算为+1时,
若ABCDE=‘00111
’且控制字符K无效,
则
rdout=notrdin,
不然rdout=rdin;
(2)
ABCDE的Disparity
计算为-1
时,
若ABCDE=‘00011’则rdout=notrdin,
否
则rdout=rdin;
(3)
ABCDE的Disparity
计算为其余值时,rdout=notrdin;
(4)
FGH的值为‘000’、‘001’或‘111’是rdout=notrdin,
不然rdout=rdin。
5B/6B编码中,计算实质RD值的方法也是这样。
计算最后RD值的方法是,假如
3B/4B编码后的RD和5B/6B编码后的RD的极性同样,
那么最后要输出的
RD和初始输入的
RD一致,不然相反。详尽如表
2所示。
初始输入的RD
3B/4B编码后的RD
5B/6B编码后的RD
最后要输出的RD
RD-
RD-
RD-
RD-
RD-
RD-
RD+
RD+
RD-
RD+
RD-
RD+
RD-
RD+
RD+
RD-
RD+
RD-
RD-
RD+
RD+
RD-
RD+
RD-
RD+
RD+
RD-
RD-
RD+
RD+
RD+
RD+
表2
8B/10B标准中使用了12个特别的控制代码,它们采纳查表的方式进行编码。