8B/10B编码解析或者说是理解

本文就说下我自己对8B/10B的理解；

8b/10b最常见的是应用于光纤通讯和LVDS信号的。由于光模块光模块只能发送亮或者不亮，也就是0或者1这两种状态这种单极性码，那么这会存在一个问题，如果传输中出现较长的连0或者连1（例如111111100000000），那么接收端将没有办法正确的采样识别信号，另外还会由于单极性码含有直流分量，这种直流成分会随数据中1和0的随机变化也呈现随机性，这会引起接收端的基线漂移导致接收端误判。LVDS信号一样会存在这个问题，随着线路上的信号频率越来越高，如果线路上的0和1数量不均衡（直流不平衡）那么线路上的基电压会出现偏移，一样会导致解码错误。

总之一句话，8b/10b是为了解决直流平衡而推出的。

8B/10B编码是加扰二进制码的一种，在此之前这种技术已得到应用，只是没有像8B10B那么普遍。目前采用8b/10b编码的串行高速接口总线有IEEE 1394b、SATA、PCI Express、Infini-band、Fiber Channel、RapidIO、USB3.0、MIPI M-phy 等。

8b/10b编码方式详解

8b/10b编码的位域映射关系

编码前的原始数据以字节为单位，每字节数据从高到低位用HGFEDCBA表示，首先将8b拆为高3位HGF，低5位EDCBA，然后将HGF从3bit编码成4bit,编码后的4bit用jhgf表示，将EDCBA从5bit编码为6bit, 编码后后的6bit为iedcba, 将编码的4bit和6bit拼在一起即为10bit jhgfiedcba,发送时由于是小端模式，因为表示为abcdeifghj，如图下：

通常人们会将编码前低位的5bit EDCBA按其十进字数值计为X，高位的3bit HGF按其十进制数值为计Y，把这8bit数据计为D.x.y。在进行传输时我们除了传输数据本身，我们还需要嵌入一些控制信号，控制信号则依上面的规则计为K.x.y(称之为“comma”)。这里会有一个疑问，D.x.y中的x最多到D.31.y，y最多到D.x.7，xy都被数据占完了，还用什么表示控制码的K.x,y，下面一一道来。

3b/4b和5b/6b码表

8bit原始数据有256个码，而编码后的10b数据有1024码，这里面肯定有很多是用不着的，那么具体到一个8bit的数据编码到什么样的10bit数据能够尽可能的做到直流平衡？这个可以自己去推导，也可以直接查表。

symbol列表示可读命名， EDCBA是原始5b，abcdei是编码后的6b, HGF是原始3b, fghj是编码后4b。这个表中Symbol列以D开头的行是数据的编码，以k开头的是控制符号的编码。看到这里应该就明白了用什么表示k.x.y，因为5b6b码表中除了K28.y外其它几个码值的K和D的x码值是共用的，如D.K/23，这种情况下用以区分数据和控制符的其实是在3b4b码表的D.x.7,D.x.7有两个编码一个是主编码D.x.P7,另一个是D.x.A7。关于控制码也有一个专门的码表，如下：

从控制符码表可以看到k.28.y本身的K.28跟D.28是不同的码值。K27.y, K29.y，K30.y的编码由于y=7存在两种编码，也不冲突。

但上面的码表有个疑问表上的RD表示什么呢？从码表上可以看到在4bit的子分组中，16种编码中只有6 种是完美平衡（0，1个数相等）的，这对于3bit的8种编码值是不够的。 同时，在6bit的子分组中也只有20种编码是完美平衡的，对于5bit的32种编码值也是不够的。RD( running disparity)极性偏差就是用来表示0，1的不平衡性的，

编码时，数据不断地进入8b10b编码器生成10b数据，前面所有已编码的10b数据不一致性累积产生的状态就是运行不一致性（Runing Disparity）就是RD。RD仅会出现+1与-1两种状态，分别代表位”1”比位”0”多或位”0”比位”1”多，其初始值是-1。根据Current RD的值来决定5B/4B和 3B/4B编码映射。

这样，经过8B/10B编码以后，连续的“1”和“0”基本上不会超过5bit，只有在使用comma时，才会出现连续的5个0或1。