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轻松实现高速串行 I/O·<br />
我们希望能够加快触发器的时钟速率。但是想要达到诸如10Gb/s的高速率不是能轻易办<br />
到的。但是,还是有方法可以将任意形式的串行数据并行化为y位宽度的并行数据,从而加<br />
快进程。如图3-10所示。<br />
图3-10 并行扰码电路<br />
扰码器消除了长连0、连1序列以及其他会对接收器接收能力有负面影响的序列。但是线<br />
路编码机制(例如:8b/10b)的其他功能不是由扰码器提供的,包括:<br />
·字对齐<br />
·时钟修正机制<br />
·通道绑定机制<br />
·子通道生成<br />
某些情况下后三种功能可能是不需要的,而字对齐通常是必要的。如果线路编码使用了<br />
扰码,那么字对齐也必须采用相应的方法。例如,我们可以将某些数值排除在容许的数据(或<br />
者有效载荷)数值之外。此后,我们可以使用这些禁用的值来创建一个比特流,这个比特流<br />
不会在序列的数据部分中出现(图3-11)。<br />
30·XILINX<br />
图 3-11 为扰码设计的数据帧格式
轻松实现高速串行 I/O· 我们希望能够加快触发器的时钟速率。但是想要达到诸如10Gb/s的高速率不是能轻易办 到的。但是,还是有方法可以将任意形式的串行数据并行化为y位宽度的并行数据,从而加 快进程。如图3-10所示。 图3-10 并行扰码电路 扰码器消除了长连0、连1序列以及其他会对接收器接收能力有负面影响的序列。但是线 路编码机制(例如:8b/10b)的其他功能不是由扰码器提供的,包括: ·字对齐 ·时钟修正机制 ·通道绑定机制 ·子通道生成 某些情况下后三种功能可能是不需要的,而字对齐通常是必要的。如果线路编码使用了 扰码,那么字对齐也必须采用相应的方法。例如,我们可以将某些数值排除在容许的数据(或 者有效载荷)数值之外。此后,我们可以使用这些禁用的值来创建一个比特流,这个比特流 不会在序列的数据部分中出现(图3-11)。 30·XILINX 图 3-11 为扰码设计的数据帧格式
通常,因为存在不允许的数值,所以需要设计数据流中不能出现连0或连1的长度。长的 连0、连1会被扰码器打乱,并在解扰时进行恢复。接收数据流的解扰逻辑在数据流中搜寻这 些符号并对齐数据。类似的技术还可用于建立其他特性。 4b/5b 64b/66b 4b/5b和8b/10b是类似的,但是要简单些。顾名思义,这种机制将4个比特编码成5个比特。 4b/5b的编码器和解码器要比8b/10b简单一些。但是4b/5b的控制字符要少一些,并且不能处 理直流平衡和不一致性问题。由于编码开销相同但是功能却比较少,4b/5b编码机制并不经 常使用。它的最大优势是设计的尺寸,不过随着逻辑门价格的降低这个优势也不再明显。 4b/5b仍用在各种标准中,包括低速率版本的FiberChannel、音频工程协会-10(AES-10)以 及多通道数字音频接口(MADI,一种数字音频复接标准)。 还有一种新的编码方式称作64b/66b 。我们可以认为64b/66b是8b/10b的简化版本,它具 有更低的编码开销,但是实现细节相当不同。 在现有的技术用户需求下,人们开发出了64b/66b机制。10G以太网协会要求实现基于以 太网的10Gb/s通信。他们可以通过使用4条有效载荷速率为2.5Gb/s、线路速率为3.125Gb/s的 链路来实现,但此时SERDES已经可以在单个链路上实现10Gb的解决方案。此时新型 SERDES的运行速率已经可以略高于10Gb/s了,但还不能达到12.5Gb/s以支持8b/10b的开销。 激光驱动二极管是另一个问题。电信标准同步光网络(SONET)使用的激光器性能刚 好超过10Gb。而高速激光器的价格要昂贵的多。千兆位以太网协会要么选择放弃,要么开 发出一种低开销的新方法来取代8b/10b。所以他们选择了64b/66b。 64b/66b:一种为10G以太网开发的新型线路编码机制,它使用了带有非扰码同步字符和控 制字符的扰码方式。 不同于8b/10b的查找表方式,64b/66b使用了带有非扰码同步字符和控制字符的扰码方 式。图3-12示意了64b/66b编码机制。 图 3-12 64b/66b 框图 技术 XILINX·31
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