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            USB的NRZI編碼與時鐘恢復

            全棧芯片工程師 ? 來源:全棧芯片工程師 ? 作者:全棧芯片工程師 ? 2023-04-28 10:03 ? 次閱讀

            USB2.0支持3中傳輸模式:

            低速模式(1.5Mb/s)

            全速模式(12Mb/s)

            高速模式(480Mb/s)

            由于協議開銷,實際速率要低一些。

            USB使用的是NRZI編碼方式,其編碼核心是:

            當數據為0時,電平翻轉,

            當數據為1時,電平不翻轉。

            523e46a0-e568-11ed-ab56-dac502259ad0.jpg

            USB數據包的開頭有同步域(SYNC),其值為00000001,在經過NRZI編碼后,就是一串方波,接收方通過方波計算出時鐘頻率來采樣后續數據。

            采樣數據過程中,每當遇到數據0時就有電平翻轉,那么接收方采樣數據的同時,可通過翻轉的信號來調整接收時鐘的頻率。

            那么數據一直不翻轉,時鐘怎么恢復?

            因此,bit-stuffing出現了!與serdes異曲同工之妙。

            如下圖:當傳輸的數據中有 6個連續的 1,編碼前就在第 6 個 1 后插入一個 0,從而強制出現翻轉,從而保證接收者可以調整對齊時鐘同步,接收者需要刪除 6 個連續 1 之后的 0即可恢復原始數據。由于插入了0,這也是開銷降低帶寬的原因之一。

            5255d054-e568-11ed-ab56-dac502259ad0.jpg

            審核編輯:湯梓紅

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