8B/10B、64B/66B编解码(一)

8B/10B编码方案确保“0”码元与“1”码元个数一致，称为直流均衡；确保字节同步易于实现（在一个比特流中找到字节的起始位）；对误码率有足够的容忍能力和降低设计复杂度。8B/10B编码方案是把8bit数据分成2个子分组: 3个最高有效位(y)和5个最低有效位(x)。从最高有效位到最低有效位分别记为H、G、F和E、D、C、B、A。3bit的子分组编码成4bit，记为j、h、g、f;5bit的子分组编码成6bit，记为i、e、d、c、b、a；其映射关系如下图所示，4bit和6bit的子分组再组合成10bit的编码值。

编码时，低5bit原数据 EDCBA经过5B/6B编码成为6bit码abcdei，高3bit原数据HGF经3B/4B成为4bit码fghj，最后再将两部分组合起来形成一个10bit码abcdeifghj。10B码在发送时，按照先发送低位、再发送高位的顺序发送。
5B/6B编码和3B/4B编码的映射有标准化的表格，可以通过基于查找表的方式实现。使用“不一致性（Disparity）”来描述编码中"1"的位数和"0"的位数的差值，它仅允许有"+2"( "0"比"1"多两个)、"0"（"0"与"1"个数相等）以及"-2"（"1"比"0"多两个）这三种状况。由于数据流不停地从发送端向接收端传输，前面所有已发送数据的不一致性累积产生的状态被称为“运行不一致性（Runing Disparity，RD）”。RD仅会出现+1与-1两种状态，分别代表位"1"比位"0"多或位"0"比位"1"多，其初始值是-1。Next RD值依赖于Current RD以及当前6B码或者4B码的Disparity。根据Current RD的值，决定5B/4B和 3B/4B编码映射方式。

8B/10B编码中将K28.1、K28.5和K28.7作为K码的控制字符，称为“comma”。在任意数据组合中，comma只作为控制字符出现，而在数据负荷部分不会出现，因此可以用comma字符指示帧的开始和结束标志，或始终修正和数据流对齐的控制字符。

经过8B/10B编码以后，连续的“1”和“0”基本上不会超过5bit，只有在使用comma时，才会出现连续的5个0或1。接收端的数据解码过程如下图所示：

下一篇接着介绍64B/66B编解码，请关注公众号：全栈芯片工程师

转载：全栈芯片工程师