武汉理工大学毕业设计（论文）
成帧字符。
4) 错误检测
该编码方案的一个间接好处是它可以帮助检测大多数的发送错误。接收器可以检查“运行不一致状态（running disparity state）”错误，即无效符号的接收。通过该运行的不一致状态机制，所发送的数据比特流就可以保持“1”和“0”的平衡。接收器检查从链路初始化开始“1”的总和与“0”的总和之差，并确保该值尽可能为“0”。如果该值不为“0”，则检测到并报告不一致状态错误，这意味着出现了发送错误。
8B/10B编码方案也有缺点，由于在发送前将每个8比特字符扩充为10比特符号，所以实际的发送性能会降低25%，或者说总体开销增加了25%。
2.1.2 10B符号的属性
对于10B符号的发送而言，不管发送那种8B字符，其中“1”的品均数目等于“0”的数目，就说符号发送是DC平衡的。
比特流包含连续“1”和“0”绝对不会多于5个（有限运行长度）。每个10B符号包含：
(a) 4个“0”和6个“1”（必须不连续）； (b) 6个“0”和4个“1”（必须不连续）； (c) 5个“0”和5个“1”（必须不连续）。
每个10B符号都分成两个部分：第一部分6比特宽，第二部分4比特宽。
(d) 6比特部分包含的“1”或“0”不多于4个； (e) 4比特部分包含的“1”或“0”不多于3个。
不具备有以上属性的所有符号都被认为是无效的，并且接受器将其视为错误。编码时一个8B字符和一个信号一起被提交给8B/10B编码器，该信号指明该字符是数据（D）还是控制（K）字符。编码器输出等同的10B信号和一个当前运行不一致状态（CRD）符号，该CRD符号代表了该传输链路字链路初始化依赖所传输的“1”和“0”的总数。
2.1.3 8B字符准备
8B/10B装换查找表使用特殊标记Dxx.y（数据字符）和Kxx.y（控制字符）来代表所有的8B字符。图3展示了8B字符转换成其特殊标记的步骤。
2.1.4 不一致性（Disparity）
字符不一致性是指10B符号中“1”的数目和“0”的数目不一致。有下面几种情况： 1）符号中的“0”比“1”多时，该符号不一致性为负（－）（如10’b0101000101）；
9
武汉理工大学毕业设计（论文）
2）符号中的“1”比“0”多时，该符号不一致性为正（＋）（如10’b0101000101）； 3）符号中“1”和“0”的数目相同时，该符号不一致性为中性（如10’b0110100101）。 每个10B符号都包含以下数目的“1”和“0”（必须不连续）之一：
(a) 4个“0”和6个“1”（正不一致性）； (b) 6个“0”和4个“0”（负不一致性）； (c) 6个“0”和4个“0”（负不一致性）。
8B字符
分成子部分
对调子部分
添加每个部
分的十进制值 D/K
最终标记
D/Kxx.y
D10.3
xx
.
y
D
10.3
D/K# E D C B A H G F D 01010 011
D/K# H G F E D C B A D 011 01010
D/K# 8B名称
7 6 5 4 3 2 1 0 示例数据（8’h6A） D 011 01010
图3 8B字符转换成其特殊标记步骤
2.1.5 CRD（当前运行不一致状态）
CRD反映了自链路初始化依赖在链路上所发送的“1”和“0”的总数，它具有以下特性：
1) 其当前状态指出了字链路初始化依赖所发送的“1”和“0”是否平衡； 2) CRD的初始状态（传输任何字符前）可以是正或负；
3) CRD当前状态可以为正（如果传输的“1”比“0”多）或负（如果传输的“0”比“1”多）；
4) 通过一次将当前CRD状态计算在内的表查找来转换每个字符；
5) 编码每个新字符后，CRD或者保持不变（如果新生的10B字符具有中性不一致性）或者变为相反的极性（如果新生成的字符具有正或负不一致性）。
10
武汉理工大学毕业设计（论文）
2.1.6 编码过程
如图4所示，编码通过并执行两次表查找来完成。
来自扰码器的字节
8B字符
并行到串行转换器 J h g f i e d c b a 使用发送时钟将 串行流定时输出 到发送器
CRD计算器 j h g f i e d c b a K#
D 计算出 的CRD 当前运行不一致状 态（CRD）
7 6 5 4 3 2 1 0 H G F E D C B A D 用于D字符的5B/6B查找表 用于K字符的5B/6B查找表 K# D/K# D/K#
D 用于D字符的3B/4B查找表 用于K字符的3B/4B查找表 图4 8B到10B编码器
1) 首次查找，向5比特到6比特表提交3个元素，进行查找（参见附录A）： (a) 8B字符的5比特部分（比特A到E）； (b) 数据∕控制（D/K#）指示符； (c) CRD当前状态（正或负）；
最终表查找产生10B符号的高端6比特（比特abcdei）。
2) 第二次查找，向3比特到4比特表提交3个元素，进行查找（参见附录A）： (a) 8B字符的3比特部分（比特F到H）；
11
武汉理工大学毕业设计（论文）
(b) 相同的数据∕控制（D/K#）指示符； (c) CRD当前状态（正或负，来自于首次查找）； 最终表查找产生10B符号的低端4比特（比特abcdei）。
8B/10B编码器根据生成的10B符号来计算新的CRD，并将该CRD提供给下个字符的8B/10B使用。如果生成的10B符号是中性的（即“1”和“0”数目相等），那么CRD的极性保持不变。如果生成的10B符号是“＋”或“－”，那么CRD转变成其相反状态。如果CRD当前为“＋”或“－”，并且生成的下一个10B符号其极性和CRD相同，这就是一个错误。除非下一个符号具有中性不一致性，在这种情况下，该CRD应保持不变。
8B/10B编码器将符号送入并行到串行转换器，该转换器将10B符号以abcdeifghj的比特次序定时输出。
实际上，最后的并行到串行的转换与8B/10B编、解码功能并无多大联系，所以整个系统并没有涉及到这部分功能。
2.1.7 发送示例
表2展示了三个字符的编码和发送：第一个是控制字符8’hBC(K28.5)，第二个字符还是8’hBC(K28.5)，第三个字符是数据字符8’h6A(D10.3)。
表1 示例8B字符信息
D/K# 控制（K） 数据（D） 十六进制字节 BC 6A 二进制比特 101 11100 011 01010 字节名 K28.5 D10.3 CRD－abcdei fghj 001111 1010 010101 1100 CRD＋abcdei fghi 110000 0101 010101 0011 表2 发送过程示例
所要发送字符 CRD 发送的比特流 － 字符 K28.5 （8’hBC） 生成 001111 1010 CRD为＋ CRD ＋ 字符 K28.5（8’hBC） 生成 110000 0101 CRD为＋ CRD － 字符 D10.3 （8’h6A） 生成 010101 1100 CRD为中性 CRD － (a) 如果编码时初始CRD为负，则将K28.5编码为8’h001111 1010（正不一致性），从而将CRD从负变为正；
(b) 如果编码时初始CRD为正，则将K28.5编码为8’h110000 0101（负不一致性），
12
武汉理工大学毕业设计（论文）
从而将CRD从负正为负；
(c) 将D10.3编码为8’h010101 1100（中性不一致性）。因此下次编码时CRD保持不变。 注意，整个发送过程中，生成的符号流是DC平衡的。
PCI Express所定义的控制字符只有有限的几个，这些字符不会由发发送器逻辑进行加扰，但是也被编码为10B符号。因为不存在加扰，所以接收器逻辑可以轻松的在进入的符号流中检测到这些符号。这些控制字符在附录B中定义。
2.2 解码原理
2.2.1 概述
实际上，解码就是编码的反过程，原理没有太大的差异，这里只简单介绍解码的过程。
D/K# 送去扰码器的字节
8B字符 H G F E D C B A
CRD计算器 10B编号
来自弹性缓冲区
j h g f i e d c b a
用于D字符的3B/4B查找表 用于K字符的3B/4B查找表 计算出 的CRD 用于D字符的5B/6B查找表 用于K字符的 5B/6B查找表 当前运行不一致状态
（CRD）
发往错误报告
D/K# 7 6 5 4 3 2 1 0
图5 10B到8B解码器
13
百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库PCIE接口8B10B编、解码的实现(4)在线全文阅读。
相关推荐：