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  • 發布時間:2020-10-19 10:12 原文鏈接: JESD204C入門:新特性及其內容(一)

    Del Jones    ADI公司

    在JESD204C入門系列的第1部分中,通過描述它解決的一些問題,對JESD204標準的新版本進行了說明。通過描述新的術語和特性來總結B和C版本標準之間的差異,然后逐層概述這些差異。因為第1部分已經奠定了理解基礎,現在我們來進一步研究一下JESD204C標準幾個更值得注意的新特性。

    64b/66b和64b/80b鏈路層

    對于64b/66b鏈路層,66位數據塊由兩個同步頭位,后接八個八位位組的樣本數據組成,其中部分是基于IEEE 802.3第49條定義的數據塊格式。與IEEE標準不同的是,它沒有編碼——有效載荷數據只是轉換器樣本數據,由傳輸層打包到數據幀中。由于沒有編碼來確保發生一定數量的數據轉換來提供dc平衡,因此必須對樣本數據進行加擾。這些加擾的八位位組的幀數據被直接放入鏈路層,兩個同步頭位附加在其中。

    64b/66b數據塊的格式如圖1所示。該示例展示了這樣的情況:一個數據通道由幀組成,每個幀包含來自一個轉換器的一個樣本。塊映射規則與來自JESD204B標準的幀映射規則非常相似。按順序完成八位位組到64位數據塊的映射,其中D0表示幀的第一個八位位組。例如,如果F = 8,D0表示JESD204C幀的第一個八位位組,D7表示JESD204C幀的最后一個八位位組。該幀的第一個八位位組的MSB是Converter0的Sample0的MSB(與JESD204B一樣)。例如,如果F = 2,D0和D1代表第一個幀,D2和D3代表第二個幀,以此類推。

    為了與JESD204B中使用的方法保持一致,多塊中的八位位組按MSB到LSB的順序被轉移到加擾器/解擾器中。

    在E = 1的情況中,每個多塊都從幀邊界開始。如果E > 1,擴展多塊將從(必須從)幀邊界開始。有關更多信息,請參考多塊(MB)和擴展多塊(EMB)章節。

    image.png

    圖1.64b/66b數據塊格式示例,LMFS = 1.1.2.1,N = N’ = 16。

    同步頭是一個2位未加擾值,位于每個數據塊的開始位置,其內容經過解析之后,用于解碼單個同步轉換位。這些位要么采用0-1序列,表示邏輯1,要么采用1-0序列,表示邏輯0。

    64b/80b數據塊的格式如圖2所示。除了樣本數據的八個八位位組和兩個同步頭之外,還具有兩個填充位,位于每個八位位組之間。填充位的值由17位PRBS序列決定,以減少雜散,并確保適當數量的數據轉換以保持dc平衡。未加擾的填充位在樣本數據加擾之后插入到塊中。

    image.png

    圖2.64b/80b數據塊格式示例,LMFS = 1.1.2.1,N = N’ = 16。

    提供64b/80b選項是為了與8b/10b保持相同的時鐘比,幫助簡化鎖相環(PLL)設計,同時最小化雜散。對于希望通過使用前向糾錯或利用同步字提供的其他功能的應用,相比8b/10b,更應該選擇64b/80b,稍后將就這一問題進行詳細討論。

    多塊(MB)和擴展多塊(EMB)

    JESD204C多塊中包含32個塊。每個多塊中的32個同步轉換位構成一個32位同步字。稍后,我們將就此進行詳細討論。擴展多塊是一個E多塊容器,必須包含整數數量的幀。當多幀不包含整數數量的幀時,要求E > 1。多塊和擴展多塊的格式如圖3所示。

    多塊可以是2112 (32×66)位,或者是2560 (32×80)位,具體由所用的64位編碼方案決定。對于大多數場景,擴展多塊只是一個多塊。JESD204C中引入了E參數,確定了擴展多塊中的多塊數量。E的默認值為1。如上所述,當幀F中的八位位組的數量不是2的倍數時,該配置要求E > 1。E的公式為:E = LCM(F, 256)/256。發送12位樣本且N’=12時,一般選擇這些配置,以最大化鏈路中的帶寬效率。這一要求確保EMB邊界與幀邊界一致。

    圖4和圖5所示為E > 1的JESD204C配置示例。所示的JESD204C配置適用于以下情況:LMFS = 2.8.6.1,N’ = 12,E = 3。圖4顯示了傳輸層的映射情況。在這個配置中,每個通道有4個12位樣本,相當于6個八位位組。由于多塊的每個塊都需要8個八位位組,因此該塊中填充了來自后續幀的2個八位位組(1.33個樣本)。

    image.png

    圖3.JESD204C多塊和擴展多塊的格式。

    LMFS = 2.8.6.1

    N = 12

    N’ = 12

    LMFS = 2.8.6.1

    N = 12

    N’ = 12

    2 Lanes

    (L = 2)

    2個通道

    (L = 2)

    8 Converters

    (M = 8)

    8個轉換器

    (M = 8)

    1 Sample per

    Converter per

    Frame (S = 1)

     每轉換器每幀一個樣本(S = 1)

    12-Bit

    Nibble Group

    (N’ = 12)

    12位

    半字節組

    (N’ = 12)

    6 Octets per

    Lane (F = 6)

    每通道6個

    八位位組(F = 6)

    ADC7

    D11…D0

    ADC7

    D11…D0

    Nib. Grp 3

    半字節組3

    Cnv7Smpl0

    Cnv7Smpl0

    Lane1, Octet 5

    通道1,八位位組5

    1 Frame of Data Has 6   Octets, so 2 More Octets

    Needed from   Subsequent Frame to Fill the Block

    1個數據幀有6個八位位組,

    所以需要從后續幀獲取2個八位位組,以填充塊

    Scramble

    加擾

    Serialize/SH Insert

    序列化/SH插入

    Transport Layer

    傳輸層

    64b/66b Link Layer

    64b/66b鏈路層

    image.png

    圖4.傳輸層映射,LMFS = 2.8.6.1,N’ = 12,E = 3。

    圖5顯示了如何使用來自傳輸層的數據幀來形成塊和多塊。如圖所示,可以看到幀邊界與每三個塊的塊邊界對齊。由于多塊由32個塊組成,所以要在第三個多塊之后才能和多塊對齊。因此,E = 3。


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