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在JESD204C入門系列的第1部分中，通過描述它解決的一些問題，對JESD204標準的新版本進行了說明。通過描述新的術語和特性來總結B和C版本標準之間的差異，然后逐層概述這些差異。因為第1部分已經奠定了理解基礎，現在我們來進一步研究一下JESD204C標準幾個更值得注意的新特性。

64b/66b和64b/80b鏈路層

對于64b/66b鏈路層，66位數據塊由兩個同步頭位，后接八個八位位組的樣本數據組成，其中部分是基于IEEE 802.3第49條定義的數據塊格式。與IEEE標準不同的是，它沒有編碼——有效載荷數據只是轉換器樣本數據，由傳輸層打包到數據幀中。由于沒有編碼來確保發生一定數量的數據轉換來提供dc平衡，因此必須對樣本數據進行加擾。這些加擾的八位位組的幀數據被直接放入鏈路層，兩個同步頭位附加在其中。

64b/66b數據塊的格式如圖1所示。該示例展示了這樣的情況：一個數據通道由幀組成，每個幀包含來自一個轉換器的一個樣本。塊映射規則與來自JESD204B標準的幀映射規則非常相似。按順序完成八位位組到64位數據塊的映射，其中D0表示幀的第一個八位位組。例如，如果F = 8，D0表示JESD204C幀的第一個八位位組，D7表示JESD204C幀的最后一個八位位組。該幀的第一個八位位組的MSB是Converter0的Sample0的MSB（與JESD204B一樣）。例如，如果F = 2，D0和D1代表第一個幀，D2和D3代表第二個幀，以此類推。

為了與JESD204B中使用的方法保持一致，多塊中的八位位組按MSB到LSB的順序被轉移到加擾器/解擾器中。

在E = 1的情況中，每個多塊都從幀邊界開始。如果E > 1，擴展多塊將從（必須從）幀邊界開始。有關更多信息，請參考多塊(MB)和擴展多塊(EMB)章節。

圖1.64b/66b數據塊格式示例，LMFS = 1.1.2.1，N = N’ = 16。

同步頭是一個2位未加擾值，位于每個數據塊的開始位置，其內容經過解析之后，用于解碼單個同步轉換位。這些位要么采用0-1序列，表示邏輯1，要么采用1-0序列，表示邏輯0。表1列舉了同步頭的轉換位值。

表1.同步頭位值

64b/80b數據塊的格式如圖2所示。除了樣本數據的八個八位位組和兩個同步頭之外，還具有兩個填充位，位于每個八位位組之間。填充位的值由17位PRBS序列決定，以減少雜散，并確保適當數量的數據轉換以保持dc平衡。未加擾的填充位在樣本數據加擾之后插入到塊中。

Figure 2. 64b/80b block format example for LMFS = 1.1.2.1, N = N’ = 16.
圖2.64b/80b數據塊格式示例，LMFS = 1.1.2.1，N = N’ = 16。

提供64b/80b選項是為了與8b/10b保持相同的時鐘比，幫助簡化鎖相環(PLL)設計，同時最小化雜散。對于希望通過使用前向糾錯或利用同步字提供的其他功能的應用，相比8b/10b，更應該選擇64b/80b，稍后將就這一問題進行詳細討論。

多塊(MB)和擴展多塊(EMB)

JESD204C多塊中包含32個塊。每個多塊中的32個同步轉換位構成一個32位同步字。稍后，我們將就此進行詳細討論。擴展多塊是一個E多塊容器，必須包含整數數量的幀。當多幀不包含整數數量的幀時，要求E > 1。多塊和擴展多塊的格式如圖3所示。

多塊可以是2112 (32×66)位，或者是2560 (32×80)位，具體由所用的64位編碼方案決定。對于大多數場景，擴展多塊只是一個多塊。JESD204C中引入了E參數，確定了擴展多塊中的多塊數量。E的默認值為1。如上所述，當幀F中的八位位組的數量不是2的倍數時，該配置要求E > 1。E的公式為：E = LCM(F, 256)/256。發送12位樣本且N’=12時，一般選擇這些配置，以最大化鏈路中的帶寬效率。這一要求確保EMB邊界與幀邊界一致。

圖4和圖5所示為E > 1的JESD204C配置示例。所示的JESD204C配置適用于以下情況：LMFS = 2.8.6.1，N’ = 12，E = 3。圖4顯示了傳輸層的映射情況。在這個配置中，每個通道有4個12位樣本，相當于6個八位位組。由于多塊的每個塊都需要8個八位位組，因此該塊中填充了來自后續幀的2個八位位組（1.33個樣本）。

圖3.JESD204C多塊和擴展多塊的格式。

圖4.傳輸層映射，LMFS = 2.8.6.1，N’ = 12，E = 3。

圖5顯示了如何使用來自傳輸層的數據幀來形成塊和多塊。如圖所示，可以看到幀邊界與每三個塊的塊邊界對齊。由于多塊由32個塊組成，所以要在第三個多塊之后才能和多塊對齊。因此，E = 3。
LEMC是擴展多塊計數器，大致相當于8b/10b鏈路層中的LMFC。SYSREF對系統中的所有LEMC進行對齊，并使用LEMC邊界來確定同步和通道對齊。

圖5.串行輸出多塊/幀對齊，LMFS = 2.8.6.1，N’ = 12，E = 3。

同步字

32位同步字由多塊中32個塊的每個同步頭位組成，其中第一個傳輸的是位0。同步字用于提供通道同步，并使能確定性延遲。此外，它還可以選擇性地提供CRC錯誤校驗、前向糾錯，或者提供一個命令通道，供發射器與接收器通信。

32位同步字有三種不同的格式選項。在每種情況下，都需要多塊序列的結束，因為它用于獲得多塊同步和通道對齊。表2和表3顯示了兩個最常見用例中可用的不同位字段。

表2.CRC-12同步字

64b/66b鏈路操作

當使用64b/66b鏈路層時，鏈路的建立過程從同步頭對齊開始，然后是擴展多塊同步，最后是擴展多塊對齊。

同步頭對齊

同步頭中的同步轉換位確保在每個塊邊界（66位）都有一個數據轉換。JESD204C接收器中的狀態機檢測到一個數據轉換，在66位后再查找另一個轉換。如果狀態機檢測到64個連續以66位間隔進行的位轉換，則會實現同步頭鎖定(SH_lock)。如果沒有檢測到64個連續轉換，則重新啟動狀態機。

圖6.JESD204C擴展多塊（通道）對齊。

擴展多塊同步

一旦實現同步頭對齊，接收器就會在轉換位中查找擴展多塊結束(EoEMB)序列(100001)。同步字的結構確保此序列只能在適當的時間發生。一旦確定EoEMB，狀態機將檢查每32個同步字，以確保存在多塊結束導頻信號(00001)。如果E = 1，EoEMB位也會存在導頻信號。如果E > 1，那么每個E × 32轉換位，導頻信號都將包含EoEMB位。一旦檢測到四個連續的有效序列，就可以實現擴展多塊結束鎖定(EMB_LOCK)。繼續監測每個E × 32轉換位，如果沒有檢測到有效的序列并重置對齊過程，則EMB_LOCK丟失。

擴展多塊（通道）對齊

使用64b/66b鏈路層時的通道對齊與使用8b/10b鏈路層時的通道對齊非常相似，每個通道上的JESD204C接收器都使用一個彈性緩沖區來存儲傳入的數據。這被稱為擴展多塊對齊，緩沖區開始在EoEMB邊界（而不是在使用8b/10b鏈路層時ILAS期間的/K/至/R/邊界）存儲數據。圖6說明了如何實現通道對齊。每個通道的接收緩沖區在接收到EoEMB的最后一位之后開始緩沖數據（最后一個接收通道除外）。接收到最后一個接收通道的EoEMB之后，會觸發釋放所有通道的接收緩沖區，所以現在所有通道都是對齊的。

錯誤監測和前向糾錯

JESD204C同步字選項讓用戶能夠監測或糾正JESD204數據傳輸中可能發生的錯誤。糾錯會導致額外的系統延遲。對于大多數應用，使用CRC-12同步字進行錯誤監測是可行的，因為它提供了大于1 × 10-15的誤碼率(BER)。

JESD204C發射器中的CRC-12編碼器接收每個多塊的加擾數據位，并計算12個奇偶校驗位。這些奇偶校驗位在隨后的多塊中傳輸到接收器。接收器同樣將從接收到的每個數據多塊中計算12個奇偶校驗位，并與同步字中接收到的位進行對比。如果所有奇偶校驗位都不匹配，則接收到的數據中至少存在一個錯誤，可以觸發錯誤標志。

對于對額外延遲不敏感但對錯誤敏感的應用（例如測試和測量設備），使用FEC可以得到優于10 × 10-24的誤碼率。JESD204C發射器中FEC電路計算多塊中已加擾數據位的FEC奇偶校驗位，并在下一個多塊的同步頭位流上對這些奇偶校驗位編碼。接收器計算接收位的校驗子，本地生成的奇偶校驗位和接收到的奇偶校驗位之間的差異就在于此。如果校驗子為0，則假定接收到的數據位正確。如果校驗子非0，則可以用它來確定最可能的錯誤。

FEC奇偶校驗位的計算方法與CRC相似。FEC編碼器接收多塊的2048位加擾數據位，并添加26位奇偶校驗位，以構建一個縮短的二進制循環碼。該碼的發生器多項式為：

對于每個多塊，這個多項式可以糾正最多9位突發錯誤。

總結

為了滿足未來幾年數據密集型應用更快處理數據的需求，JESD204C將多千兆位接口定義為數據轉換器和邏輯器件之間必需的通信通道。高達32 GSPS的通道速率和64b/66b編碼使超高帶寬應用能以最小的開銷來提高系統效率。這些和其他標準改進對于5G通信、雷達和電子戰應用都大有裨益。再加上糾錯功能，先進的儀器儀表和其他應用都能夠無錯運行多年。

有關JESD204及其在ADI公司產品中的實現的更多信息，請訪問ADIJESD204串行接口頁面。有關ADI高速轉換器的更多信息，請訪問我們的RF轉換器頁面和28 nm RF 數據轉換器頁面。有關ADI收發器產品的更多信息，請訪問我們的RadioVerse?頁面。