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2.1 编解码基础 8B/10B，也叫做8字节/10字节或8B10B。8B/10B方式最初由IBM公司于1983年发明并应用于ESCON(200M互连系统），由Al Widmer和Peter Franaszek在IBM的刊物“研究与开发”上描述。把8位并行数据转换成串行传输使用的10位数据。8B /10B 编码保证了1和0的相对平衡组合,避免了直流漂移,而且与数据值无关,降低了接收机成本。编码提供的其他位还促进了误码检测。8B /10B编码提供了构建串行通信使用的一套基础数据和控制字符。8B /10B编解码后的数据具有良好的串行传输性能,更有利于时钟数据恢复,因而在高速的串行数据传输中被广泛地应用。 8B10B编码器根据一定的编码规则将一个字节为8比特的数据编码为10比特，增加了2比特的传输，提供了一定的传输冗余度。8BlOB编码器具有如下优点： 1.转换密度：保证了数据流中有足够的信号转换，每10比特码字中有3至8次的O、1转换。为接收端的时钟恢复提供了足够的转换密度，传输时可以将时钟数据信号合并只传输数据 信号即可。 2.直流平衡：编码后的数据中0、1的数量基本一致，连续的0、l不会超过5位，从而保证信号的直流平衡。在高速信号传输中，一般都是采用差分信号传输，需要直流分量尽可能 小，而8B10B编码的直流平衡功能很好的满足了高速信号传输的需求。 3.提供一定的检错能力，8810B编码后的10比特数据有1024种可能的码型，其中只有536种有效码字，接收端可以通过判断接收的码字是否为有效码字来检测传输是否出错。 4.数据和控制信令是用不同的码字表示的，其中控制字符可用作帧同步字符或其他的分隔符等。 8B1OB编码包含256个数据字符编码和12个控制字符编码。通常将8比特原始数据分成两部分，其中低5位进行5B／6B编码，高3位进行3B／4B编码。假设用Dx．y或Kx．y表示原始的8比特数据或控制信息，从高到低命名为HGFEDCBA，则x表示输入原始数据的低5位EDCBA，y表示输入数据的高3位HGF。若经过5B／6B编码后的数据由高到低记为iedcba，经过3B／4B编码后的数据记为jhgf，则lO比特编码结果为jhgfiedcba。 为了保证编码的直流平衡，在8B10B编码中设计了不平衡度RD(Run Disparity)，将IO位的编码输出分为正不平衡度RD+和负不平衡度RD-两种。正不平衡度RD+表示编码输出中l的个数大于等于0的个数，负不平衡度RD-表示编码输出中1的个数小于等于O的个数。O、1个数相等的编码输出称为完美平衡码。编码器通过不平衡度控制位选择当前的编码输出。不平衡度控制位受前一周期的输出码型及前一周期的不平衡度控制位的影响。通常，编码器复位后不平衡度控制位初始化为负极性不平衡度RD-。若当前不平衡度控制位为负，则编码器编码时会选择不平衡度为负的编码输出结果，同时判断输出是否为完美平衡码，若是，则不平衡度控制位保持不变；否则，不平衡度控制位取反。同样，当前不平衡度控 制位为正时选择不平衡度为正的编码输出，再根据输出是否为完美平衡码来决定是否不平衡度控制位取反。这样通过交替使用RD+和RD-的编码输出来保证输出的直流平衡。 8b/10b编码的特性之一是保证DC 平衡，采用8b/10b编码方式，可使得发送的“0”、“1”数量保持基本一致，连续的“1”或“0”不超过5位，即每5个连续的“1”或“0”后必须插入一位“0”或“1”，从而保证信号DC平衡，它就是说，在链路超时时不致发生DC失调。通过8b/10b编码，可以保证传输的数据串在接收端能够被正确复原，除此之外，利用一些特殊的代码( 在PCI-Express总线中为K码) ，可以帮助接收端进行还原的工作，并且可以在早期发现数据位的传输错误，抑制错误继续发生。 8b/10b编码是将一组连续的8位数据分解成两组数据，一组3位，一组5位，经过编码后分别成为一组4位的代码和一组6位的代码，从而组成一组10 位的数据发送出去。相反，解码是将1组10位的输入数据经过变换得到8位数据位。数据值可以统一的表示为DX.Y或KX.Y，其中D表示为数据代码，K表示为特殊的命令代码，X表示输入的原始数据的低5位EDCBA，Y 表示输入的原始数据的高3位HGF。 8b/10b编码是目前许多高速串行总线采用的编码机制，如 USB3.0、1394b、Serial ATA、PCI Express、Infini-band、Fiber Channel、RapidIO等总线或网络等。 8B/10B编码是目前高速串行通信中经常用到的一种编码方式。直观的理解就是把8bit数据编码成10bit来传输，为什么要引入这种机制呢？其根本目的是“直流平衡（DC Balance）”。当高速串行流的逻辑1或逻辑0