8B10B编解码算法学习

【直流平衡】：

定义：直流平衡是数据流中的1与0的数量相等的状态，或者说是使数据流中的1与0的数量相等的的一种技术。

用途：直流平衡常用于数据通讯。如液晶电视传输信号的DisplayPort或V-by-One接口中就用到这种技术。

用意：在直流平衡的情况下，传输的平均功耗为一常数。在DisplayPort或V-by-One接口中，数据的传输是借助于交流耦合的差分线，如同时实现直流平衡，将使得接收器的阈值的设置变得简单。

 

【8B/10B编解码理解】

（转）有的字符在编码以后有两个码组与之对应，一个码组叫RD+，一个码组叫RD-，其中RD+码组的1的个数比0少，RD-码组中1的个数比0多。1的个数和0的个数相等的情况，即可以归入RD+，也可以归入RD-。

对于输入的待编码的8B码组，可以分为三类码组，一类是普通的数据码组，一类是用于控制的K控制码组，再有一类就是特殊数据码组，特殊数据码组只有六个，是10B编码在8B/10B码表的RD+列选取的D11.7、D13.7和D14.7，10B编码在8B/10B码表RD-列选取的D17.7、D18.7和D20.7。

8B/10B的编码码表有两列，一列为RD-，一列为RD+。RD-的列的10B码组中'1'的个数比'0'多，或者'1'的个数与'0'的个数相等；RD+列的10B码组中'1'的个数比'0'的个数少，或者'1'的个数与'0'的个数相等。也就是说一个8B码组的10B编码可以有两种。RD-和RD+的码组互为取反。

编码时也可以分两步走，先做5B/6B编码，再做3B/4B编码，注意一定要先做5B/6B编码。编码规则类似上面介绍的8B/10B规则，也是先有极性RD，根据RD选择6B码组，同时决定次态RD，再根据刚才6B决定的RD来指导3B/4B编码，编码后决定的RD去指导下一个10B编码码组中的6B编码部分。5B/6B和3B/4B的编码表也都和8B/10B的码表一样，分为RD-和RD+两列，但是3B/4B码表中3B码0111的4B编码可以有四种选择，通常情况下0111的4B编码选择为1110和0001，但是有六种情况下，4B码的选择为0111和1000，这6个8B码组就叫做特殊数据码组。选择4B码为0111和1000的规则如下：如果当前状态为RD-，且前面已编码的6B码组中e=i=1，则3B/4B编码的选择为3B/4B码表RD-列的0111；如果当前状态为RD+，且前面已编码的6B码组中e=i=0，则3B/4B编码的选择为3B/4B码表RD-列的1000。可见，3B/4B的选择是由5B/6B编码结果所决定的，这就是要先进行5B/6B编码的原因。

编码规则是这样的，根据当前的RD极性来从两个10B中选择一个最为当前8B的编码，即先有RD极性，后对8B进行编码，再根据此10B编码决定下一个RD的极性，决定下一极性的规则如下：如果编码后的10B码组中‘1’的个数与‘0’的个数相等，则次态极性保持不变；如果‘1’的个数与‘0’的个数不等，则次态的极性为当前极性的反转。无论是普通数据码组、特殊数据码组还是K控制码组都符合以上的编码规则。

举个例子，当前极性为RD-，待编码的8B码组为D10.7，即111 01010，这里对8B码组的书写均是按照HGF EDCBA的顺序，即左边为高位，右边为低位。对于该8B码组，由于当前为RD-，所以其10B编码要在编码表的RD-一列进行选取，即10B编码为010101 1110，这里对10B码组的书写，都是按照abcdei fghj的顺序，左边为低位，右边为高位。再看当前编好的10B码组，其‘1’的个数比‘0’的个数要多，所以此10B码组的极性为RD-，为达支流平衡，次态极性要反转，由此决定的次态极性就为RD+。其实8B/10B编码也可以分为5B/6B和3B/4B两部分进行，先编码6B，6B编码后的极性RD决定后面4B编码的选择，然后编码4B，编码4B后的极性RD又决定下个10B码组中6B码组的选择。仍用上面的D10.7做例子，在RD-下，5B码组01010对应的6B码组为010101，该6B码组中‘1’的个数与‘0’的个数相等，所以极性状态不会改变，仍为RD-，下面再对3B进行编码，此时就相当于是在RD-下对3B码组111进行编码，前面的6B码组中不满足e=i=1，所以该码组不是特殊数据码组，所以对3B的编码就在3B/4B码表的RD-列选取，编码后的4B码组为1110，再看此4B码组中‘1’比‘0’个数多，该码组极性为RD-，所以次态极性要进行反转，所以次态的极性为RD+，最终，得到10B码组为010101 1110，次态为RD+ ，可见，分步编码与前面直接的8B/10B编码得到的结果是相同的。

再举个例子，当前极性为RD-，待编码8B码组为D4.7，即111 00100所以其10B在RD-列选取，10B编码为110101 0001，其‘1’的个数与‘0’的个数相等，所以次态将保持极性不变，次态极性仍为RD-。用5B/6B和3B/4B两步走的方法也会得到同样结果。即，在RD-下，5B码组00100对应的6B编码为110101，此6B码组中‘1’比‘0’多，即极性为RD-，所以次态的极性就为RD+，再看3B码组111，前面6B码组不满足e=i=0，所以此8B不是特殊数据码组，所以直接从3B/4B码表的RD+列选取4B编码，为0001，此4B码组中‘1’的个数比‘0’少，即极性为RD+，所以次态极性要反转，下一个极性为RD-，至此可见，得到了同样的编码结果。

 

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