JESD204B是什么

JESD204B是一種新型的基于高速SERDES的ADC/DAC數(shù)據(jù)傳輸接口。隨著ADC/DAC采樣速率的不斷提高，數(shù)據(jù)的吞吐量也越來(lái)越大，對(duì)于500MSPS以上的ADC/DAC，動(dòng)輒就是幾十個(gè)G的數(shù)據(jù)吞吐率，而采用傳統(tǒng)的CMOS和LVDS已經(jīng)很難滿足設(shè)計(jì)要求，這個(gè)時(shí)候，JESD204B應(yīng)運(yùn)而生。現(xiàn)在各大廠商的高速ADC/DAC上基本都采用了這種接口。

使用JESD204B接口的原因

? 不用再使用數(shù)據(jù)接口，時(shí)序控制簡(jiǎn)單

? 不用擔(dān)心信道偏移

? 不用再使用大量IO口，布線方便

? 多片IC同步方便

?減少了PCB布板空間

?減小了器件的引腳和封裝大小

JESD204B與其他接口的對(duì)比表

JESD204B種類

JESD204B包括3個(gè)子類，分別是子類0，子類1，子類2。三個(gè)子類主要是根據(jù)同步方式的不同劃分的。子類0兼容JESD204A，子類1使用SYSREF同步，子類2使用SYNC進(jìn)行同步。只有子類1和子類2支持確定性延遲——發(fā)送端到接收端之間的鏈路延遲固定。

分層規(guī)范

大部分的ADC和DAC都支持子類1，JESD204B標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中子類1包括：傳輸層，鏈路層，物理層。在少部分資料中也會(huì)介紹含有應(yīng)用層，應(yīng)用層是對(duì)JESD204B進(jìn)行配置的接口，在標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中不含此層，只是為了便于理解而添加的一個(gè)層。傳輸層負(fù)責(zé)將采樣數(shù)據(jù)映射為數(shù)據(jù)幀。鏈路層負(fù)責(zé)鏈路的建立，數(shù)據(jù)傳輸。物理層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

01

傳輸層

數(shù)據(jù)傳輸層的主要功能將AD轉(zhuǎn)換器采樣的數(shù)據(jù)映射成8bit位寬的字節(jié)數(shù)據(jù)。先將所有的采樣數(shù)據(jù)線性的排開，然后添加控制字和控制位得到words，也可以選擇不加控制字和控制位，則words和之前排列的采樣數(shù)據(jù)相同，添加控制字和控制位有兩種方法，第一種在每一個(gè)采樣點(diǎn)的末尾添加控制位；第二種不在采樣點(diǎn)末尾添加控制位，在所有采樣點(diǎn)的末尾添加一個(gè)控制字，控制字里面的控制位對(duì)應(yīng)前面的采樣點(diǎn)。通過添加tail將words進(jìn)行擴(kuò)展，使每一個(gè)word的位數(shù)為N位，這個(gè)值是4的倍數(shù)，控制字不需要擴(kuò)展。最后將數(shù)據(jù)劃分得到L*F個(gè)字節(jié)，對(duì)應(yīng)L個(gè)通道。

02

鏈路層

鏈路層主要包括擾碼器加擾，鏈路建立，8b/10b編碼三部分。鏈路建立主要包括代碼組同步（CGS），初始通道對(duì)齊序列（ILAS），用戶數(shù)據(jù)。

03

物理層

在物理層中，數(shù)據(jù)進(jìn)行串行化，8B/10B編碼數(shù)據(jù)以線路速率發(fā)送和接收。物理層包括串行/解串器(SERDES)模塊、驅(qū)動(dòng)器、接收器和CDR。由于數(shù)據(jù)傳輸速率非常高，這些模塊常常采用定制單元設(shè)計(jì)。JESD204和JESD204A均支持最高3.125 Gbps的速度。JESD204B規(guī)范支持三種可能的速度等級(jí)。速度等級(jí)1支持最高3.125 Gbps的速度，基于OIF-SxI5-0.10規(guī)范。速度等級(jí)2支持最高6.375 Gbps的速度，基于CEI-6G-SR規(guī)范。速度等級(jí)3支持最高12.5 Gbps的速度，基于CEI-11G-SR規(guī)范。

JESD204B缺點(diǎn)

JESD204B也有其不足之處，首先是增加了接口的傳輸延時(shí)，其次是其需要特殊的時(shí)鐘電路導(dǎo)致更復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)。

關(guān)于JESD204B串行接口時(shí)鐘需求及其實(shí)現(xiàn)方法敬請(qǐng)關(guān)注下期文章。