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ADI:JESD204C入门:有何新增及对您有用的内容—榜首部分

文章转自ADI官网,版权归属原作者所有 许多行业的数据密集型应用持续突破界限,需要快速

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许多职业的数据密集型运用持续打破鸿沟,需求快速高效地传输有效载荷数据。5G通讯网络系统要求基础设施及其衔接器材具有更大带宽。在航空航天和防务职业中,这相当于雷达运用和杂乱数据剖析仪器要在更短的时刻内处理更多信息。相应地,对快速添加的高带宽进行测验与剖析便意味着需求运用速度更快、容量更大的电子测验设备。

对数据不断添加的需求导致JEDEC固态技能协会需求引进新的 JESD204 规范,以完成数据转换器和逻辑器材之间的高速串行 链路。该规范B版于2011年发布,串行链路数据速率进步至 12.5 Gbps,并保证了从一个供电周期到下一个供电周期有承认性推迟,一起满意其时根据转换器的运用的更高带宽需求。该规范的最新版别JESD204C于2017年末发布,以持续支撑当时和下一代多千兆数据处理系统功用要求的上升趋势。JESD204C 小组委员会为该规范的新修订版拟定了四个高水平方针:进步通道速率以支撑更高带宽运用的需求,进步有效载荷传输的功率,改善链路稳健性。此外,他们期望编写一个比JESD204B更明晰的规范,一起修正该版别规范中的一些过错。他们还期望供给向后兼容JESD204B的选项。完好的JESD204C规范可经过 JEDEC取得。

本入门文章由两部分组成,旨在介绍JESD204C规范,侧重阐明其与JESD204B的不同之处,并详细阐明为达到上述方针、供给对用户更友爱的接口、完成各行各业的带宽才能需求而引进的要害新特性。本系列的榜首部分概述版别差异和新特性,第二部分将深化探讨最重要的新特性。

JESD204C改变总结

JESD204C规范经过合理的章节架构进步了可读性和明晰性,包含五个首要部分。“引言和通用要求”部分包含了适用于实施计划一切层的要求。针对物理、传输和各数据链路层(8b/10b、64b/66b和64b/80b)的部分包含了专门适用于实施计划这些层的要求。规范中引进了几个新术语,首要与新的64b/66b和64b/80b链路层以及这些链路层的新同步进程相关。尽管传输层与JESD204B无异,但物理层发生了相当大的改变。上述改变、时钟和同步的纤细改变以及前向纠错(FEC)的添加,都会在以下部分中加以总结。

新术语

JESD204C引进了几个新术语和装备参数,首要用于描绘与64b/66b和64b/80b链路层相关的功用。表1列出了最相关的一些术语和参数,以及每个术语和参数的扼要阐明。后续部分会对此做进一步阐明。

表1. 新术语和参数
术语界说
一种结构,最初是一个2位同步报头, 一共包含66或80个(BkW)位
BkW块宽;一个块中的位数
cmd指令,与指令通道相关
指令通道运用同步报头供给的额定带宽的数据流
E一个扩展多块中的多块数量
EMB_LOCK声明扩展多块已对齐的一种状况
EoEMB扩展多块完毕标识符
EoMB多块完毕标识序列(00001);也称为导频信号
扩展多块包含一个或多个多块的一组数据
FEC前向纠错
填充位一个用于在64b/80b编码方式中扩展块巨细的人为填充位
LEMC本地扩展多块时钟
多块包含32个块的一组数据
PCS物理编码子层
SH同步报头
SH_LOCK声明同步报头已对齐的一种状况d
同步报头块头最开端的两数据位, 要保证数据位之间 有改变

传输层

JESD204C的传输层与JESD204B相同。传输层中拼装的数据帧以8个八位字块的方式经过链路发送。对规范这一部分的章节结构、文本和图片有所更改,以进步明晰性。

因为64位编码计划自身的一些特性,在有些装备中,帧鸿沟会不与块鸿沟对齐(帧或许不是刚好包含八个八位字)。详细信息及其意义将在本系列的第二部分中阐明。

数据链路层

如前所述,该规范有两个首要部分包含不同的数据链路层计划。JESD204规范从前版别中的8b/10b编码计划,包含运用SYNC~引脚和运用K.28字符进行同步、通道对齐、过错监控,作为向后兼容选项坚持不变。但从久远来看,大多数运用或许会运用JESD204C中新增的64位编码计划中的一种。根据IEEE802.3的64b/66b编码计划能供给最高功率。尽管称其为编码计划,但实际上并没有任何编码(比方类似于8b/10b的编码)。该计划仅在64位有效载荷数据前添加了两个报头位。因为这种状况,有必要进行加扰,以便坚持直流平衡并保证有满足的数据改变,然后使得JESD204C接收器中的时钟和数据康复(CDR)电路能够可靠地康复时钟。本系列的第二部分将对此进行更详细阐明。此外还添加了64b/80b选项,其时钟比与8b/10b计划相同,并且答应运用前向纠错等新特性。两种64位编码计划都不兼容JESD204B中运用的8b/10b编码。

物理层

JESD204C已将通道速率上限进步到32 Gbps,而前期版别中承认的312.5 Mbps下限坚持不变。JESD204B的上限为12.5 Gbps。尽管并未严厉制止,但主张不要将8b/10b编码用于16 Gbps以上的通道速率;关于6 Gbps以下的通道速率,也主张不要运用64b计划。

JESD204C引进了两个分类来界说物理接口的特性。表2列出了与每类相关的通道速率。表3列出了C类中的通道类型以及相关的加剧和均衡特性。

T表2. 数据接口类对应的通道数据速率
数据接口类最小数据速率 (Gbps)最大数据速率 (Gbps)
B-30.31253.125
B-60.31256.375
B-126.37512.5
C6.37532
表3. JESD204C 32 Gbps接口器材类特性
相对功率发送器FFE(最小值)接收器CTLE(最小值)接收器 DFE 抽头(最小)
C-SLow9.5 dB6 dB0
C-MMedium9.5 dB9 dB3
C-RHigh9.5 dB12 dB14

JESD204C还引进了JESD204通道作业裕量(JCOM)的概念,用于承认是否契合C类物理层规范。这种作业裕量计算是对运用B类物理层实施计划(规范的该版别和从前修订版有阐明)的眼图模板的弥补。

时钟和同步

JESD204C将保存运用JESD204B中界说的SYSREF和器材时钟。可是,当运用任一种64位编码计划时,SYSREF不是对齐LMFC,而是用于对齐本地扩展多块时钟(LEMC),以供给一种完成承认性推迟和多芯片同步的机制。

64位编码计划的同步进程与JESD204B中运用的彻底不同。SYNC信号已被去掉,同步初始化和过错报告现在将在运用层软件中处理。因而,新版别没有码组同步(CGS)或初始通道对齐序列(ILAS)。同步报头同步、扩展多块同步和扩展多块对齐是与同步相关的用于描绘同步进程的新术语。这些同步阶段中的每一个都是运用32位同步字完成。本系列的第二部分将对此加以详细评论。

请注意,关于8b/10b编码,SYNC引脚和ILAS均予以保存。

承认性推迟和多芯片同步

如上所述,完成承认性推迟和多芯片同步的机制大部分与JESD204B相同。当运用64位编码计划中的一种时,没有子类2选项,仅支撑子类1操作,SYSREF信号用于对齐JESD204子系统中一切器材的LEMC。

前向纠错

为了完成在更高通道速率下供给更稳健链路的方针,JESD204C 包含了FEC选项。该算法根据法尔码(fire code),对仪器仪表运用或许特别有用。这是一项可选特性,仅在运用64位编码计划之一时才可运用。

法尔码是纠正单突发过错的循环码。循环码的长处是其码字能够表明为有限域上的多项式,而非向量。法尔码运用的校验子(syndrome)可分为两部分以支撑更快速解码。

更多信息

JESD204C入门系列的第二部分行将推出,咱们将深化探讨JESD204C规范的要害要素,正是这些要素形成了咱们在开篇中所述的解决问题的技能。详细而言,咱们将细心了解64b/66b编码计划完成的带宽功率改善,以及添加带宽的32 Gbps物理层规范。咱们还会深化调查新同步进程以及规范中进步链路稳健性 的可选前向纠错方面内容。

有关JESD204及其在ADI产品中的完成的更多信息,请拜访 ADI 公司 JESD204串行接口页面。

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