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  • 發布時間:2020-10-19 10:13 原文鏈接: JESD204C入門:新特性及其內容(二)

    LEMC是擴展多塊計數器,大致相當于8b/10b鏈路層中的LMFC。SYSREF對系統中的所有LEMC進行對齊,并使用LEMC邊界來確定同步和通道對齊。

    Scramble

    Serialize/SH Insert

    加擾

    序列化/SH插入

    Block 0

    SH

    Octet0

    塊0

    SH

    八位位組0

    Lane1,   Block0 Contain Sample 0 from Converters 7:4, Sample 1 from Converter 4, and   Bits 11:8 of Converter 5 Sample 1. These 64 Bits Are Scrambled to Form a   Scrambled Block of Data.

    通道1、塊0包含來自轉換器7:4的樣本0、來自轉換器4的樣本1,以及來自轉換器5樣本1的位11:8。這些64位都已加擾,以形成加擾數據塊。

    Lane0,   Block0 Contain Sample 0 from Converters 3:0, Sample 1 from Converter 0, and   Bits 11:8 of Converter 1 Sample 1. These 64 Bits Are Scrambled to Form a   Scrambled Block of Data.

    通道0、塊0包含來自轉換器3:0的樣本0、來自轉換器0的樣本1,以及來自轉換器1樣本1的位11:8。這些64位都已加擾,以形成加擾數據塊。

    Frame 0

    幀0

    Block 2

    塊2

    Frame   Boundaries Align with Block Boundaries on Every Third Block.

    幀邊界與每三個塊的塊邊界對齊。

    Frame 3

    幀3

    MB

    MB

    EMB = 3

    EMB = 3

    Frame   Boundaries Near a Multiblock Boundary Occur at 33 and 63 – Blocks, not   Aligned.

    多塊邊界附近的幀邊界出現在塊33和63邊界處,沒有對齊。

    SERDOUT1±

    SERDOUT1±

    Multiblock   and Frame Alignment Occurs at the End of 96th Block (Block 95) and 128th   Frame (Frame 127). So, E = 3.

    多塊和幀對齊出現在第96個塊(塊95)和第128個幀(幀127)的末端位置。因此,E = 3。

    SERDOUT0±

    SERDOUT0±

    Frame   127

    幀127

    image.png

    圖5.串行輸出多塊/幀對齊,LMFS = 2.8.6.1,N’ = 12,E = 3。

    同步字

    32位同步字由多塊中32個塊的每個同步頭位組成,其中第一個傳輸的是位0。同步字用于提供通道同步,并使能確定性延遲。此外,它還可以選擇性地提供CRC錯誤校驗、前向糾錯,或者提供一個命令通道,供發射器與接收器通信。

    32位同步字有三種不同的格式選項。在每種情況下,都需要多塊序列的結束,因為它用于獲得多塊同步和通道對齊。

    64b/66b鏈路操作

    當使用64b/66b鏈路層時,鏈路的建立過程從同步頭對齊開始,然后是擴展多塊同步,最后是擴展多塊對齊。

    同步頭對齊

    同步頭中的同步轉換位確保在每個塊邊界(66位)都有一個數據轉換。JESD204C接收器中的狀態機檢測到一個數據轉換,在66位后再查找另一個轉換。如果狀態機檢測到64個連續以66位間隔進行的位轉換,則會實現同步頭鎖定(SH_lock)。如果沒有檢測到64個連續轉換,則重新啟動狀態機。

    image.png

    圖6.JESD204C擴展多塊(通道)對齊。

    擴展多塊同步

    一旦實現同步頭對齊,接收器就會在轉換位中查找擴展多塊結束(EoEMB)序列(100001)。同步字的結構確保此序列只能在適當的時間發生。一旦確定EoEMB,狀態機將檢查每32個同步字,以確保存在多塊結束導頻信號(00001)。如果E = 1,EoEMB位也會存在導頻信號。如果E > 1,那么每個E × 32轉換位,導頻信號都將包含EoEMB位。一旦檢測到四個連續的有效序列,就可以實現擴展多塊結束鎖定(EMB_LOCK)。繼續監測每個E × 32轉換位,如果沒有檢測到有效的序列并重置對齊過程,則EMB_LOCK丟失。

    擴展多塊(通道)對齊

    使用64b/66b鏈路層時的通道對齊與使用8b/10b鏈路層時的通道對齊非常相似,每個通道上的JESD204C接收器都使用一個彈性緩沖區來存儲傳入的數據。這被稱為擴展多塊對齊,緩沖區開始在EoEMB邊界(而不是在使用8b/10b鏈路層時ILAS期間的/K/至/R/邊界)存儲數據。圖6說明了如何實現通道對齊。每個通道的接收緩沖區在接收到EoEMB的最后一位之后開始緩沖數據(最后一個接收通道除外)。接收到最后一個接收通道的EoEMB之后,會觸發釋放所有通道的接收緩沖區,所以現在所有通道都是對齊的。

    錯誤監測和前向糾錯

    JESD204C同步字選項讓用戶能夠監測或糾正JESD204數據傳輸中可能發生的錯誤。糾錯會導致額外的系統延遲。對于大多數應用,使用CRC-12同步字進行錯誤監測是可行的,因為它提供了大于1 × 10-15的誤碼率(BER)。

    JESD204C發射器中的CRC-12編碼器接收每個多塊的加擾數據位,并計算12個奇偶校驗位。這些奇偶校驗位在隨后的多塊中傳輸到接收器。接收器同樣將從接收到的每個數據多塊中計算12個奇偶校驗位,并與同步字中接收到的位進行對比。如果所有奇偶校驗位都不匹配,則接收到的數據中至少存在一個錯誤,可以觸發錯誤標志。

    對于對額外延遲不敏感但對錯誤敏感的應用(例如測試和測量設備),使用FEC可以得到優于10 × 10-24的誤碼率。JESD204C發射器中FEC電路計算多塊中已加擾數據位的FEC奇偶校驗位,并在下一個多塊的同步頭位流上對這些奇偶校驗位編碼。接收器計算接收位的校驗子,本地生成的奇偶校驗位和接收到的奇偶校驗位之間的差異就在于此。如果校驗子為0,則假定接收到的數據位正確。如果校驗子非0,則可以用它來確定最可能的錯誤。

    FEC奇偶校驗位的計算方法與CRC相似。FEC編碼器接收多塊的2048位加擾數據位,并添加26位奇偶校驗位,以構建一個縮短的二進制循環碼。該碼的發生器多項式為:

    image.png

    對于每個多塊,這個多項式可以糾正最多9位突發錯誤。

    總結

    為了滿足未來幾年數據密集型應用更快處理數據的需求,JESD204C將多千兆位接口定義為數據轉換器和邏輯器件之間必需的通信通道。高達32 GSPS的通道速率和64b/66b編碼使超高帶寬應用能以最小的開銷來提高系統效率。這些和其他標準改進對于5G通信、雷達和電子戰應用都大有裨益。再加上糾錯功能,先進的儀器儀表和其他應用都能夠無錯運行多年。

    有關JESD204及其在ADI公司產品中的實現的更多信息,請訪問ADIJESD204串行接口頁面。有關ADI高速轉換器的更多信息,請訪問我們的RF轉換器頁面和28 nm RF 數據轉換器頁面。有關ADI收發器產品的更多信息,請訪問我們的RadioVerse頁面。


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