如何构建JESD204B 有效链路

在上篇博客《理解JESD204B协议》中，我对 JESD204B 协议中的三个状态进行了概括性的功能介绍。这三个状态对于在链路的 TX 和 RX 之间构建有效数据链路非常重要，它们是：代码组同步 (CGS)、初始信道对齐序列 (ILAS) 和用户数据。今天我将探讨在 TX 与 RX 之间必然会出现的信号发送技术，完成构建有效链路所需的必要步骤。

假设您已经在 TX 与 RX 之间建立了所需的电气连接，如图 1 所示。请注意图中箭头表示信号方向。

 

 

图1 —JESD204B TX 至RX 链路的信号连接

从 TX (tx_dataout) 到 RX 的信号是包含数据链路的串行解串器信道信号。这些信号不需要偏移对齐。从 RX 回到 TX 的信号是 SYNCn 请求信号。

时钟芯片通常是 LMK04828 超低抖动合成器与抖动清除器，可为 txlink_clk 和 rxlink_clk 提供一个器件时钟。此外，它还可提供用来同步 TX 和 RX 时间域的 SYSREF。

发送器和互补的接收器包含 8b/10b 编码、数据链路层、扰频器和传输层。我们假设发送器和接收器都采用相同的 LMFS 配置和 PLL 设置。

要在经过 JESD204B 协议的各个状态时检验信号，可使用 FPGA 厂商提供的信号分析工具。

构建JESD204B 链路的第一步是RX 发信号通知TX 开始代码组同步 (CGS)：

a.) RX 针对 TX 降低 SYNC 信号，请求执行 CGS。

b.) TX 的回应将是开始发送 K28.5 字符（8b/10b 编码之前的 0xBC 十六进制）。

c.) RX 接收到并最少解码 4 个 K28.5 字符后，它会提高 SYNC 信号，让 TX 开始发送 ILAS 序列。

 

 

图2 — a) 从RX 到TX 的SYNC 低信号请求；b) TX 以K28.5（0xBC 八位位组）作为回应；c) 在RX 收到K28.5 字符后，SYNC 被提高，使TX 开始发送ILAS

下一步是初始信道对齐序列 (ILAS)：

d.) 一旦 SYNC 升高，TX 就会在本地多帧时钟（LMFC，LMFC 在图中未显示）的上升沿位置的每个信道上发送 ILAS 信号。所有信道都将从源头与该 LMFC 边沿对齐。

e.) ILAS 总是包含 4 个多帧数据。每个多帧数据都以一个 K28.0 字符开始，以一个 K28.3 字符结束。链路配置数据在第 3 个八位位组开始的位置通过第二个多帧数据发送。

 

 

图3 — d) SYNC 被RX 提高，以告知TX 开始ILAS；e) 通过所有信道发送ILAS

f.) 图 4 概括说明了 ILAS 多帧数据的结构，这可在 TX 发出的 ILAS 八位位组数据流中证实。K28.0=R 和 K28.3=A 字符可用来对齐多点链路中的所有信道。

 

 

图4. ILAS 结构

完成 ILAS 后，TX 将通过串行信道发送有效用户数据。

g.) 在 RX 内部，每个信道都会在每个信道的弹性缓冲器中存储 ILAS 序列的最后一个 A 字符以及紧跟其后的任何用户数据。弹性缓冲器中用户数据的释放点通常是在检测到每个信道弹性缓冲器中最后一个 A 字符后的下一个 LMFC 上升沿。接收到的用户数据就像在 TX 侧一样，将需要通过传输层的背面，将串行位重新排列为有意义的并行样片。

 

 

h.) 该信道对齐特性可确保来自每个信道的所有数据都可对齐。此外，它还可承受物理布局导致的任何信道偏移。这是在实现确定时延（该主题我将在以后的博客中介绍）过程中所使用的重要特性之一。

请关注我的下一篇博客文章《为您的信号链频率计划确定 JESD204B 链路参数》。

《转换至 JESD204B 时您需要知道什么》（白皮书）

《JESD204B：适合您吗？》（博客文章）

《高速数据转换器中的 JESD204B 与 LVDS》（博客文章）