高速接口电路基础（三）：SerDes

8b/10b编码

未编码：可能存在连续的1/0，必须使用直流耦合，存在共模或地噪声，适用于传输速率不高＜1Gbps或传输距离不太远＜50cm的场景。

编码：8b/10b，8b/9b，64b/66b, 128b/130b.

优点：

1. 有足够的跳变沿，方便恢复时钟
2. 01数量产不多，直流平衡，可以采用交流耦合的方式，抑制电源噪声和共模噪声， 不用考虑直流偏置点
3. 有利于信号的校验，但不够可靠还需要CRC校验
4. 可插入控制符。用于判别符号边界，链路训练，标记不同的数据包类型，时钟速率匹配等

缺点：造成额外的编码开销。

PRBS（伪随机码）

PRBSn: 周期为2^n-1，n个寄存器和一个异或门,n个连续的1，n-1个连续的0。

如PRBS7: 周期为2^7-1=127，7个寄存器和一个异或门,7个连续的1，6个连续的0。PRBS9: 周期为2^9-1=511，9个寄存器和一个异或门。PRBS11（重复周期2047bit）,PRBS15（重复周期32767bit）,PRBS23（重复周期8388607bit）,PRBS31（重复周期2147483647bit）。

理想PRBS码流的频谱，包络是sinx/X的sinc函数，数据速率为整数倍的频点功率接近为0，各条频谱间隔为数据速率/码型长度。

如10Gbps的PRBS15, 10GHz、20GHz等频点 功率接近为0，各条频谱间隔为10G/32767约305kHz。

特点：

1. 随机性，可以代表通讯中最恶劣的情况，周期越长随机性越好。
2. 连续n个1，可以找到码型的起点。
3. 可预测性，有精确的重复周期2^n-1，每个bit都可预测，可以统计误码率。
4. 不受分频电路影响，2^N整数分频后，得到一样的PRBS码流

预加重、去加重

在发送端预解决高频信号衰减的问题。

预加重是预先对高频信号分量增加来补偿传输通道的损耗，实现是通过增大信号跳变沿后第一个比特的幅度。去加重是减少非跳变比特的幅度。第1个比特（post cursor1）第2个比特（post cursor2），高阶预加重post cursor2也会变化。

改善效果取决于预/去加重的幅度大小。预加重有3.5dB、6dB（2倍）、9.5dB。预加重会增加功耗。去加重减小信号的直流电平幅度，一般不超过-9.5dB。

 均衡

在接收端进行高频信号补偿。分为3种：CTLE、FFE、DFE

CTLE：连续时间线性均衡，高通滤波器

FFE：前馈均衡，类似于FIR，根据相邻比特的电压幅度进行修正

DFE：判决反馈均衡，非线性均衡，根据前面比特判决计算出校正值反馈到当前比特的判决阈值中。前提是之前比特判决是正确的，因此对信噪比有一定要求。

参考：预加重技术