【JESD204系列】六、加解扰模块的设计原理

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【JESD204系列】六、加解扰模块的设计原理。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

 扰码模块的目的之一是可以避免频谱尖峰,另一个目的是可使频谱数据独立,使电气接口的频谱选择更有效,避免数据错误。然而,扰码模块的使用会使转换器中所有数字模块会产生一些转换噪声。所以,JESD204B 标准的一些模式不使用扰码模式。

【JESD204系列】六、加解扰模块的设计原理


从传输层输出的用户数据会进入到加扰层,加扰层的主要目的是对传输数据进行扰码,由于传输数据可能具有一定的周期性,该周期性导致了传输数据频谱在某一频点处出现峰值,对后续的模拟处理及传输带来了一定困难,为了随机化传输数据,让传输的数据看起来更像“噪声”,在发送端和接收端分别引入了加扰电路和解扰电路。

加解扰电路通常由移位寄存器和异或门实现,其阶数由扰码多项式决定,JESD204B 协议规定扰码多项式为1+X14+X15。加解扰是逐帧发送数据和接收数据的,每个通道每帧数据都需要被加扰和解扰,如图1为逐帧加扰/解扰数据示意图。
加扰解扰原理,JESD204B实战,fpga开发,fpga

图1-逐帧加扰/解扰数据示意图

从图1中可以看到,数据传输是以帧为单位的,输入的帧数据流Input framestream,如Frame0、Frame1、Frame2 等,经过加扰/解扰模块,逐帧进行加解扰,然后将扰码后的数据逐帧进行输出,构成输出的帧数据流Output frame stream。

JESD204B 协议规定加解扰电路采用自同步扰码方式,且扰码为可选项,传输数据既可扰码亦可不扰码。串行自同步加扰与解扰电路结构如图2所示。
加扰解扰原理,JESD204B实战,fpga开发,fpga

图2-加扰/解扰模块原理框图

图2 中Dn 为加扰电路输入数据以及解扰电路输出数据,Sn 为加扰输出和解扰输入数据,S0~S14 为15 阶移位寄存器扰码种子,加扰电路中S1 和S0 异或之后再和输入数据Dn 异或得到扰码输出Sn,同时Sn 移入寄存器更新为扰码种子。扰码分为串行扰码和并行扰码。串行加扰公式很容易推导得到,为 Sn =Dn⊕Sn-14⊕Sn-15 ,式中⊕ 号为模二加。串行扰码中移位寄存器中的扰码种子每周期移动1 位,但是这样扰码效率很低,故一般采用并行扰码。 以8位并行扰码为例,移位寄存器每周期移动8位。

由串行加扰公式推导出的8位并行加扰公式如下式所示:

加扰解扰原理,JESD204B实战,fpga开发,fpga
解扰公式为:
加扰解扰原理,JESD204B实战,fpga开发,fpga

由于协议规定加扰器位于传输层和数据链路层之间,而数据从传输层发送到链路层进行传输时,要通过代码组同步(CGS)和初始通道对齐序列(ILAS)两个步骤,根据协议规定,该两个步骤的数据均不能加扰。并且为了实现接收端解扰器的自同步,需要将加扰器的初始寄存器数据配置作为两个未加扰的字节进行发送,这样接收端的解扰器在收到初始寄存器配置数据后,根据该数据对解扰器的寄存器进行配置,从而实现正确解扰的功能。出于以上两个原因,需要在加扰/解扰模块中添加一个使能信号,以便对加扰过程进行灵活的控制,从而实现功能要求。

下图3为添加了使能信号后的加扰/解扰模块框图。
加扰解扰原理,JESD204B实战,fpga开发,fpga

图3-添加了使能信号后的加扰/解扰模块框图

由图中可以看出,在输入异或之前添加一个与,从而实现当使能信号为0 时,发送端不进行加扰,接收端也不进行解扰;反之当使能信号为1 时,发送端进行加扰,接收端进行解扰。可以用以下公式描述:

加扰解扰原理,JESD204B实战,fpga开发,fpga
如前文所述,传输层将数据映射为以8 位字节为基础的数据格式,因此为了方便处理,相应的加扰模块的数据宽度通常也为8 的倍数,即8 位、16 位、32 位等位宽的加扰/解扰模块。因此在串行加扰模块的原理基础上,进行多位并行的加扰/解扰模块设计。并行加扰/解扰模块逻辑框图如下图4和图5 所示。

加扰解扰原理,JESD204B实战,fpga开发,fpga

图4——8 位并行自同步加扰模块逻辑框图

在基本的串行加扰电路中,一个时钟周期进行一次运算,在时钟周期结束时将当前输出移入移位寄存器,因此处理8 位数据的加扰就需要8个时钟周期,并且移位寄存器的值要移动八位。也就是说,当第一个输入是与S0和S1的异或结果进行异或,从而得到输出,并且将此输出移入循环寄存器,此时的S0和S1即为上一个时钟周期的S1和S2,也就是说S = S0 + S1 + D = S′1 + S′2 + D,其中S′1和S′2代表上个周期的S1和S2,从而我们可以用第一个周期中已知的参数将第二个周期的加扰算法表示出来。以此类推,八个周期处理的八位数据都可以通过已知的参数表示,从而在一个周期内进行运算,也就是8 位并行加扰/解扰模块的原理, 具体公式为:

加扰解扰原理,JESD204B实战,fpga开发,fpga
再添加使能控制信号之后,即可实现带有使能控制功能的8bit 并行加解扰模块。

加扰解扰原理,JESD204B实战,fpga开发,fpga文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-635015.html

图5——8 位并行自同步解扰模块逻辑框图

到了这里,关于【JESD204系列】六、加解扰模块的设计原理的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • XILINX JESD204B战斗篇(1):什么是JESD204

    ​ 注:扫码关注小青菜哥哥的weixin公众号,免费获得更多优质的核探测器与电子学资讯~ ​ 从本篇博文开始,小青菜哥哥将和大家一起走进xilinx jesd204b的adc相关领域~ 2006年4月,JESD204标准的最原始版本诞生,该标准描述了 数据转换器 (ADC或DAC)和 接收器 (FPGA或者ASIC)之间的吉比

    2024年02月22日
    浏览(32)
  • 基于FPGA+JESD204B 时钟双通道 6.4GSPS 高速数据采集设计(三)连续多段触发存储及传输逻辑设计

    本章将完成数据速率为 80MHz 、位宽为 12bits 的 80 路并行采样数据的连续多 段触发存储。首先,给出数据触发存储的整体框架及功能模块划分。然后,简介 MIG 用户接口、设置及读写时序。最后,进行数据跨时钟域模块设计,内存控制 模块设计以实现连续多段触发存储。触发

    2024年02月05日
    浏览(47)
  • JESD204B知识点

    1.M:几个模拟通道就为几 2.N:ADC和DAC中量化位数:16bit——N=16. 3.N\\\':以半字节及4bit为单位:16bit——N\\\'=4,14bit——N\\\'=4(多余的2bit以CS控制位和T结束位占位) 4:F:每一帧的字节数:2byte——2(一般在器件手册上以OCTET标识) 5:K:多帧包含的帧数:32——32(器件手册一般这样定义Ceil (17 /

    2024年01月19日
    浏览(36)
  • AD9680之JESD204B接口2路、4路、8路的14bit 500MSPS/1GSPS/1.25GSPS采样率子卡的中文版本设计及调试经验资料分享

    板卡概述: 【FMC155】 FMC155 是一款基于 VITA57.1 标准的,实现 2 路 14-bit、500MSPS/1GSPS/1.25GSPS 直流耦合 ADC 同步采集 FMC 子卡模 块。 该模块遵循 VITA57.1 规范,可直接与 FPGA 载卡配合使用,板 卡 ADC 器件采用 ADI 的 AD9680 芯片,该芯片具有两个模拟输入通道和两个 JESD204B 输出数据通

    2024年02月04日
    浏览(33)
  • AD9680+JESD204B接口+FPGA FMC高速率数据采集板卡

    板卡概述: 【FMC_XM155】 FMC_XM155 是一款基于 VITA57.1 标准的,实现 2 路 14-bit、500MSPS/1GSPS/1.25GSPS 直流耦合 ADC 同步采集 FMC 子卡模 块。 该模块遵循 VITA57.1 规范,可直接与 FPGA 载卡配合使用,板 卡 ADC 器件采用 ADI 的 AD9680 芯片,该芯片具有两个模拟输入通道和两个 JESD204B 输出数

    2024年02月14日
    浏览(43)
  • FPGA的ADC信号采集ADS52J90-JESD204B接口

    本篇的内容是基于博主设计的jesd204b接口的ADC和FPGA的硬件板卡,通过调用jesd204b ip核来一步步在FPGA内部实现高速ADC数据采集,jesd204b协议和xilinx 的jesd204 IP核相关基本知识已在前面多篇文章中详细介绍,这里不再叙述~ 在该篇中,博主试图从一个初学者的视角来记录整个开发流

    2024年02月02日
    浏览(61)
  • 基于 JESD204B 协议ARM+FPGA+AD多板卡多通道同步采集实现方法

    0 引言 随着数字化信号处理技术的不断进步,对数字信号 的处理已经成为当前大多数工程应用的基本方法。由于 模拟信号才是现实生活中的原始信号,为了工程研究实 现的可能,需将模拟信号转换为数字信号才能在工程中 处理,AD 转换作为模拟信号转换为数字信号的关键环

    2024年02月09日
    浏览(42)
  • Autosar模式管理实战系列07-BswM与COM模块的交互详解

    在Autosar模式管理系列介绍01-BswM文章中,我们对BswM基本内容进行了介绍,我们知道了BswM是根据既定的仲裁规则对来自应用层SWCs或其他底层BSW模块,同时也对BswM作用的过程及其状态机进行了介绍,本篇开始我们继续 BswM与通信相关

    2024年02月15日
    浏览(26)
  • 电压转电流模块电路设计原理解析

          前言:        在工业控制等传感器的应用电路中,输出模拟信号一般以电压形式存在。在以电压方式长距离传输模拟信号时,信号源电阻或传输线路的直流电阻等会引起电压衰减。为了避免信号在传输过程中的衰减,可增大信号接收端的输入电阻,但信号接收端输入

    2024年02月08日
    浏览(39)
  • 中间件系列 - Redis入门到实战(原理篇)

    学习视频: 黑马程序员Redis入门到实战教程,深度透析redis底层原理+redis分布式锁+企业解决方案+黑马点评实战项目 中间件系列 - Redis入门到实战 本内容仅用于个人学习笔记,如有侵扰,联系删除 学习目标 Redis数据结构 Redis网络模型 Redis通信协议-RESP协议 我们都知道Redis中保

    2024年02月03日
    浏览(35)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包