一種對8b/10b編碼方式的改進方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種實用性強、對8b/10b編碼方式的改進方法。
【背景技術(shù)】
[0002]8b/10b，也叫做8比特/10比特或8bl0b。8b/10b最初由IBM公司于1983年發(fā)明并應用于ESCON (200M互連系統(tǒng))，由Al Widmer和Peter Franaszek在IBM的刊物“研宄與開發(fā)”上描述。其基本思想很簡單，就是將Sbit的碼字經(jīng)過映射機制轉(zhuǎn)化為1bit的碼字，為了平衡了數(shù)據(jù)流中“O”和“I”的數(shù)量，這就是8b/10b編碼的根本目的一一直流平衡，因此，其也往往被稱為直流平衡8b/10b編碼。8b/10b編碼是目前許多高速串行總線采用的編碼機制，如 USB3.0、1394b、Serial ATA、PCI Express、Infin1-band、Fibre Channel (光纖通道)、Rapid1等總線或網(wǎng)絡等。
[0003]當前針對8b/10b的編碼方法分為三種，第一種為查找表法，它用存儲器存儲所有可能出現(xiàn)的碼組，再把輸入碼組作為存儲地址，找出對應的編解碼。該方法簡單直接，但是編解碼電路工作速度受到存儲器讀取時間的限制，并且不可避免地增加電路的面積和功耗。第二種方法則是通過邏輯運算直接完成編解碼功能，該方法的難點在于邏輯關(guān)系復雜，同時由于延時、競爭和冒險的存在，使輸出的數(shù)據(jù)抖動嚴重。第三種就是結(jié)合上面兩種方法的優(yōu)點，先對8bit進行分組，分成5bit和3bit，分別對5bit和3bit進行查找編碼，然后再將編碼后的兩部分組合傳出，稱為塊分組法。
[0004]基于上述方法，現(xiàn)提供一種實用性強、對8b/10b編碼方式的改進方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的技術(shù)任務是針對以上不足之處，提供一種實用性強、對8b/10b編碼方式的改進方法。
[0006]—種對8b/1b編碼方式的改進方法，首先把I節(jié)8bit字節(jié)拆分成5bit和3bit，然后在極性偏差RD控制器的控制下以并列方式對兩組字節(jié)進行編解碼，最后整合輸出1bit碼字，其具體實現(xiàn)過程為:
一、RD的初始化值為RD-，在時鐘上升沿時按照RD-完成第一個8bit數(shù)據(jù)低5位5bit編碼，同時在同一時鐘上升沿按照RD-對高位3bit進行編碼；
上述極性偏差RD負責控制串行數(shù)據(jù)流中的直流平衡，在整個編碼中起到紐帶作用，將5b/6b編碼和3b/4b有選擇的連接起來，RD只有正負兩種狀態(tài):RD+和RD-，分別表明數(shù)據(jù)流中“O ”的個數(shù)不小于“ I ”的個數(shù)和“ I ”的個數(shù)比“O ”的個數(shù)多；
二、通過奇偶校驗的方法對5bit編碼后的6bit進行計算不均等性Disp，并根據(jù)結(jié)果確定當前的RD是否需要改變，如果6bit的Disp為O則RD不需要變化，否則取反；
所述不均等性Disp是指數(shù)據(jù)流中“I”和“O”的個數(shù)差，
三、根據(jù)6bit確定的RD數(shù)據(jù)確定的3bit編碼的輸出:若為RD-則直接輸出4bit;若為RD+則根據(jù)3bit是否在001，010，101，110之中，在則直接輸出4bit，反之則對4bit按位取反后輸出，并且對輸出的4bit計算RD值，這一 RD值作為本組1bit的編碼結(jié)果極性，當下一組Sbit數(shù)據(jù)編碼時，根據(jù)這一 4bit的RD為指導依據(jù)。
[0007]在8b/10b編碼中為減小游程長度RL的長度，規(guī)定編碼后的“I” “O”的位數(shù)只可能發(fā)生三種情況:4個“ I”和6個“O”，5個“ I”和5個“O”，6個“ I”和4個“O”，對應這三種情況的不均等性Disp分別為:-2,0, +2 ;
上述游程長度指數(shù)據(jù)流中連續(xù)“I”或連續(xù)“O”的最大位數(shù)，并且在編碼后1bit數(shù)據(jù)流的游程長度要求不能大于5。
[0008]所述RD的兩種狀態(tài)由1bit編碼中“I”和“O”的個數(shù)決定下一狀態(tài)，如果當前輸出的1bit的不均等性Disp為0，則次狀態(tài)保持不變，否則RD反轉(zhuǎn)。
[0009]本發(fā)明的一種對8b/10b編碼方式的改進方法，具有以下優(yōu)點:
該發(fā)明的一種對8b/10b編碼方式的改進方法采用8b/10b編碼，8b/10b編解碼技術(shù)設定傳輸數(shù)據(jù)流擁有連續(xù)“I”或連續(xù)“O”不能超過5個，保證傳輸?shù)闹绷鞒煞纸咏?，避免因接收端時鐘漂移或同步丟失而引起數(shù)據(jù)丟失；8B/10B編碼方法具有直流補償功能，能夠保證鏈路中數(shù)據(jù)不會隨著時間推移而出現(xiàn)直流偏移；這使得信號的轉(zhuǎn)換不會因電壓位階的關(guān)系造成信號錯誤；
采用塊分組的方式，系統(tǒng)優(yōu)化考慮把I節(jié)Sbit字節(jié)拆分成5bit和3bit，然后在極性偏差RD (running disparity)控制器的控制下以并列方式編解碼。這種方法的組合邏輯實現(xiàn)可以簡化碼表，減小電路板的面積，有效提尚編碼工作速度，同時由于電路的面積減小，功耗顯著降低；
具有實時性:原來的塊分組雖然是分塊但在執(zhí)行上是順序的，首先完成5b/6b編碼，然后再按照其輸出的極性偏差RD值進行相應的3b/4b編碼，這樣就使得兩種編碼不能同步完成，從而改變在原來塊分組方式下，3/4b和5/6b分組編碼不同步的情況；實用性強，易于推廣。
【附圖說明】
[0010]附圖1為5b/6b編碼表不意圖。
[0011 ] 附圖2為3b/4b編碼表示意圖。
[0012]附圖3為RD狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
[0013]附圖4為編碼模塊示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0015]本發(fā)明在分析8b/10b編碼原理基礎(chǔ)上，提出了一種將同步塊分組法與查找表法相結(jié)合的編碼改進設計方法，使其能在同一時鐘下可以同步完成5b/6b的編碼和3b/4b的編碼。在原本的塊分組法中，分開的兩組編碼有先后順序，3b/4b編碼要比5b/6b編碼最少要滯后一個時鐘周期的時間，不能做到真正的同步，經(jīng)過改進可以實現(xiàn)簡化碼表，降低功耗，而且相對于傳統(tǒng)的塊分組的方法，增強了編碼的實時性，提高了編碼的工作效率。
[0016]首先把I節(jié)8bit字節(jié)拆分成5bit和3bit，然后在極性偏差RD控制器的控制下以并列方式對兩組字節(jié)進行編解碼，最后整合輸出1bit碼字，其具體實現(xiàn)過程為:
一、RD的初始化值為RD-，在時鐘上升沿時按照RD-完成第一個8bit數(shù)據(jù)低5位5bit編碼，同時在同