JESD204C入门第2部分:新特性及其内容

JESD204C入门第2部分:新特性及其内容

Del Jones    ADI公司

在JESD204C入门系列的第1部分中,通过描述它解决的一些问题,对JESD204标准的新版本进行了说明。通过描述新的术语和特性来总结B和C版本标准之间的差异,然后逐层概述这些差异。因为第1部分已经奠定了理解基础,现在我们来进一步研究一下JESD204C标准几个更值得注意的新特性。

64b/66b和64b/80b链路层

对于64b/66b链路层,66位数据块由两个同步头位,后接八个八位位组的样本数据组成,其中部分是基于IEEE 802.3第49条定义的数据块格式。与IEEE标准不同的是,它没有编码——有效载荷数据只是转换器样本数据,由传输层打包到数据帧中。由于没有编码来确保发生一定数量的数据转换来提供dc平衡,因此必须对样本数据进行加扰。这些加扰的八位位组的帧数据被直接放入链路层,两个同步头位附加在其中。

64b/66b数据块的格式如图1所示。该示例展示了这样的情况:一个数据通道由帧组成,每个帧包含来自一个转换器的一个样本。块映射规则与来自JESD204B标准的帧映射规则非常相似。按顺序完成八位位组到64位数据块的映射,其中D0表示帧的第一个八位位组。例如,如果F = 8,D0表示JESD204C帧的第一个八位位组,D7表示JESD204C帧的最后一个八位位组。该帧的第一个八位位组的MSB是Converter0的Sample0的MSB(与JESD204B一样)。例如,如果F = 2,D0和D1代表第一个帧,D2和D3代表第二个帧,以此类推。

为了与JESD204B中使用的方法保持一致,多块中的八位位组按MSB到LSB的顺序被转移到加扰器/解扰器中。

在E = 1的情况中,每个多块都从帧边界开始。如果E > 1,扩展多块将从(必须从)帧边界开始。有关更多信息,请参考多块(MB)和扩展多块(EMB)章节。

JESD204C入门第2部分:新特性及其内容

图1.64b/66b数据块格式示例,LMFS = 1.1.2.1,N = N’ = 16。

同步头是一个2位未加扰值,位于每个数据块的开始位置,其内容经过解析之后,用于解码单个同步转换位。这些位要么采用0-1序列,表示逻辑1,要么采用1-0序列,表示逻辑0。表1列举了同步头的转换位值。

表1.同步头位值

同步头位(0.1) 同步转换位
00 无效
01 1
10 0
11 无效

64b/80b数据块的格式如图2所示。除了样本数据的八个八位位组和两个同步头之外,还具有两个填充位,位于每个八位位组之间。填充位的值由17位PRBS序列决定,以减少杂散,并确保适当数量的数据转换以保持dc平衡。未加扰的填充位在样本数据加扰之后插入到块中。

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Figure 2. 64b/80b block format example for LMFS = 1.1.2.1, N = N’ = 16.

图2.64b/80b数据块格式示例,LMFS = 1.1.2.1,N = N’ = 16。

提供64b/80b选项是为了与8b/10b保持相同的时钟比,帮助简化锁相环(PLL)设计,同时最小化杂散。对于希望通过使用前向纠错或利用同步字提供的其他功能的应用,相比8b/10b,更应该选择64b/80b,稍后将就这一问题进行详细讨论。

多块(MB)和扩展多块(EMB)

JESD204C多块中包含32个块。每个多块中的32个同步转换位构成一个32位同步字。稍后,我们将就此进行详细讨论。扩展多块是一个E多块容器,必须包含整数数量的帧。当多帧不包含整数数量的帧时,要求E > 1。多块和扩展多块的格式如图3所示。

多块可以是2112 (32×66)位,或者是2560 (32×80)位,具体由所用的64位编码方案决定。对于大多数场景,扩展多块只是一个多块。JESD204C中引入了E参数,确定了扩展多块中的多块数量。E的默认值为1。如上所述,当帧F中的八位位组的数量不是2的倍数时,该配置要求E > 1。E的公式为:E = LCM(F, 256)/256。发送12位样本且N’=12时,一般选择这些配置,以最大化链路中的带宽效率。这一要求确保EMB边界与帧边界一致。

图4和图5所示为E > 1的JESD204C配置示例。所示的JESD204C配置适用于以下情况:LMFS = 2.8.6.1,N’ = 12,E = 3。图4显示了传输层的映射情况。在这个配置中,每个通道有4个12位样本,相当于6个八位位组。由于多块的每个块都需要8个八位位组,因此该块中填充了来自后续帧的2个八位位组(1.33个样本)。

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