8B10B編碼(個(gè)人總結(jié))參考模板

1、8B/10B編碼的基本原理8B/10B編碼是目前高速串行通信中經(jīng)常用到的一種編碼方式，其目的就是通過(guò)將一個(gè)字節(jié)寬度的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)映射機(jī)制轉(zhuǎn)化為10位寬度的字符，來(lái)平衡位流中0與1的個(gè)數(shù)，也就是達(dá)到平衡直流的作用。由于直接將8bit數(shù)據(jù)編碼成10bit來(lái)傳輸在實(shí)現(xiàn)上將占用芯片的大片物理面積，并且嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)的傳輸速率，所以目前大都采用將一串8位二進(jìn)制數(shù)分為低5位和高3位，然后對(duì)低5位進(jìn)行5B/6B編碼，高3位進(jìn)行3B/4B編碼，最后再將6位和4位合在一起的編碼方式。這樣做不進(jìn)減少了芯片占用面積，而且簡(jiǎn)化了編碼，提高了數(shù)據(jù)的傳輸速率。通常用字符HGFEDCBA來(lái)表示編碼前的8位二進(jìn)制數(shù)，則低5位就是

2、EDCBA，高3位就是HGF。5B/6B編碼后6位二進(jìn)制數(shù)的表示方式為abcdei，而3B/4B編碼后4位二進(jìn)制數(shù)的表示方式為fghj，最后合成的10位二進(jìn)制數(shù)為abcdeifghj。人們喜歡把8bit數(shù)據(jù)表示成Dx.y的形式，而控制代碼用Kx.y的形式，其x=5LSB(least significant bit最低有效位)，y=3MSB(most significant bit最高有效位)。它們之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖1所示。f g h ja b c d e iLSBMSB3B/4B5B/6Bf g h ja b c d e iLSBMSBH G F E D C B A并串轉(zhuǎn)換后進(jìn)行串行傳輸，a先

3、傳輸圖1 編碼對(duì)應(yīng)關(guān)系8B/10B編碼中有兩個(gè)重要的概念，不均等性（disparity）和極性偏差（running disparity，RD）。前者表示1和0個(gè)數(shù)的差值，其有如下規(guī)律：（）若ABCDE 的Disparity 值為- 1, 那么在 RD- 項(xiàng)中生成的abcde與ABCDE 有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系, 并且i=1, 此時(shí)除ABCDE= 00011外abcde i是唯一的;（）若ABCDE 的Disparity 值為+ 1, 那么在RD-項(xiàng)中生成的abcde與ABCDE有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系, 并且i=0, 此時(shí)除ABCDE = 11100外abcdei是唯一的;（）若ABCDE 的Dispari

4、ty 值為+ 3, 那么在RD-項(xiàng)中生成的abcde與ABCDE有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系, 并且i=0, 此時(shí)abcdei是互為反碼的兩個(gè)值;（）若ABCDE的Disparity為其他值, 此時(shí)abcde i具有互為反碼的兩個(gè)值, 對(duì)這些特殊的RD 項(xiàng)中的值可直接用查表法實(shí)現(xiàn)。后者的取值分為以下三種：（1）當(dāng)碼字中1比0多, 或者4B 碼為1100,或者6B 碼為111000時(shí), 該碼字被定義為正極性碼,這個(gè)時(shí)候RD取正;（2）當(dāng)碼字中1比0少, 或者4B 碼為0011,或者6B 碼為000111時(shí), 該碼字被定義為負(fù)極性碼, 這個(gè)時(shí)候RD取負(fù);（3）除了上述兩種情況其他碼字定義為中性碼, RD取其前

5、一碼字的RD游程值。為了直觀了解這個(gè)規(guī)則, RD取值圖如下:RD+RD計(jì)算RD為中性計(jì)算RD為中性計(jì)算RD為負(fù)計(jì)算RD為正圖2 RD值計(jì)算方式 3B/4B和 5B/6B是通過(guò)映射機(jī)制進(jìn)行編碼的，這種映射機(jī)制已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化成相應(yīng)的映射表，如表1（略），3B/4B和 5B/6B編碼還需要通過(guò)映射控制模塊（Disparity Control）的控制才能最終完成編碼。通過(guò)表1我們可以看出，5位映射到6位可能存在兩種編碼，這兩種編碼是互為反碼的。在5B/6B編碼中，先預(yù)設(shè)RD為負(fù)，然后與實(shí)際的RD值進(jìn)行比較，如果實(shí)際值為負(fù)，則輸出RD欄中的編碼，否則，將RD欄中的編碼取反后輸出，即輸出RD+欄中的編碼。5B

6、/6B編碼的實(shí)際流程如圖3。3B/4B編碼由于數(shù)據(jù)量少，可以把映射數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)，然后通過(guò)查表實(shí)現(xiàn)。輸入ABCDE實(shí)際RD為？計(jì)算Disparity5/6B編碼（RD）按位取反輸出abcdei， RDYN圖3 5B/6B編碼實(shí)際流程圖有了3B/4B和5B/6B編碼，那么就可以實(shí)現(xiàn)8B/10B編碼，其實(shí)際流程如圖4所示。數(shù)據(jù)輸入（8bit）計(jì)算Disparity3B/4編碼5B/6編碼初始RD數(shù)據(jù)輸出（10bit），RD是否修正？計(jì)算RD計(jì)算RD計(jì)算最終RD按位取反Y圖4 8B/10B編碼整體流程圖RD 運(yùn)算時(shí)基于每個(gè)子模塊的D isparity 屬性的, 所以必須首先對(duì)輸入字符DX 的高三位FG

7、H 和低五位ABCDE 分別進(jìn)行D isparity 計(jì)算。通過(guò)分析總結(jié)出低五位和高三位編碼前后的RD 值變化情況, 其中rdout表示新生成的RD 值而rdin表示當(dāng)前的RD值:( 1) ABCDE的Dispar ity計(jì)算為+ 1時(shí), 若ABC􀀁DE =00 111且控制字符K 無(wú)效, 則rdout= not rdin, 否則rdout= rd in;( 2) ABCDE 的Disparity 計(jì)算為- 1 時(shí), 若ABCDE =00 011則rdout= no t rdin, 否則rdou t= rd in;( 3) ABCDE 的Disparity 計(jì)算為其他值時(shí), rdout= not rdin;( 4) FGH 的值為000、001或111是rdout= no t rdin, 否則rdout= rd in。5B/6B編碼中，計(jì)算實(shí)際RD值的方法也是如此。計(jì)算最終RD值的方法是，如果3B/4B編碼后的RD和5B/6B編碼后的RD的極性相同，那么最終要輸出的RD和初始輸入的RD一致，否則相反。具體如表2所示。初始輸入的RD3B/4B編碼后的RD5B/6B編碼后的RD最終要輸出的RDRD-RD-RD-RD-RD-RD-R