高速SERDES芯片:8B/10B编码及内置PRBS发生器详解
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更新于2024-08-20
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高速SERDES芯片内置PRBS发生器的设计是现代通信系统中一个关键环节。SERDES(Serial/Deserializer),即串行化器/解串器,是一种广泛应用于高速数据通信中的技术,用于在发送端将多路低速并行信号转换为单路高速串行信号,通过光缆或铜线传输,然后在接收端再将高速串行信号还原为低速并行信号。这种技术的优势在于高效利用传输介质,减少接口复杂性,降低制造成本,并能提升数据传输速率。
在高速信号链路的误码检测中,PRBS(Pseudo-Random Binary Sequence,伪随机二进制序列)扮演了重要角色。由于在线网络中数据的随机性,PRBS因其随机性和接近真实网络环境的特性,常被用于模拟实际的通信情况。不同阶数的PRBS,如PRBS7、PRBS15、PRBS23和PRBS31,对应不同的码长,其中PRBS7尤其适用于10Gbps以下的串行总线测试,因为它与8B/10B非归零编码的数据流有良好的兼容性。
PRBS发生器的设计原理涉及PRBS的分类,如短伪随机码型的PRBS7和更长码长的PRBS15、23、31等。每个PRBS类型都对应一个特定的多项式表达式,其码长决定了PRBS的生成规则。例如,PRBS31的生成多项式为1+x+2^2+x^2^2,表示在生成过程中,每个比特都是前两个比特的异或结果,再加上一个固定的偏置值。
设计高速SERDES芯片时,内置PRBS发生器的目的在于早期阶段进行芯片内部电路的充分验证,通过生成各种PRBS码流,工程师可以测试电路的稳定性和一致性,降低芯片流片的风险。此外,这种设计还能确保芯片在实际应用中的性能表现,特别是在高精度的信号完整性测试中,PRBS发生器提供了必不可少的测试手段。
总结来说,高速SERDES芯片内置PRBS发生器是现代通信系统设计中的核心组件,它的存在不仅提高了通信效率,还确保了系统的可靠性,对于芯片制造商来说,是一个不可或缺的技术支持部分。同时,对于系统使用者来说,了解PRBS的应用和工作原理,有助于优化系统性能和故障诊断。
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