答题 | 高速串行简史（三）：并行通信之源同步方式

评分:3分

串行通信时钟是随路时钟,一般时钟是嵌入在数据中随着数据一起发送,典型的是serdes这样需要在pcs pma端进行预加重,编解码,直流均衡等,然后解出时钟。有点是可以大带宽传输,抗干扰强,硬件简单,成本小,但是机理复杂,需要算法实现,功耗也是一个因素。带宽太高会出现很多问题

评分:3分

@ Ben

特点:1.采用点对点的传输结构,和低压差分信号,具有高速传输能力和良好的抗干扰能力。2.数据在发送端和接收端采用8b/10b编码,全双工传输通道。优点:1.总线数量减少,我们画板走线有空间。2.时序管控简单。3.对外界信号的干扰有较强的免疫力。4.有提升空间,新材料新工艺不断涌现。缺点:1.速率加快,信号完整性问题更突出,如码间干扰、走线和电路板损耗等。2.电路板设计成本和制造成本增加。

评分:3分

优点是:1.时钟通过编码,“藏”在数据信号中,只需要考虑一对差分线,不需要担心skew,只考虑jitter.缺点是:速率太快,需要高性能板材,高性能加串解串模块,需要高速且昂贵的设备去测试,成本高。

评分:3分

特点是将时钟信息嵌入数据码中,再通过CDR电路进行提取。优点是:减少了走线数量,降低了等长要求,减小了低频抖动对信号采样的影响。缺点是:增加了总线开销,降低了数据传输率,增加了电路复杂度。

评分:3分

高速串行信号的时钟嵌入到数据中,一同通过串行链路传输。在接收端对时钟进行恢复,并对数据进行采样。为了避免连续的0和连续的1引起的码间干扰,同时提高时钟恢复的效果,通常都会使用8b10b编码。因此,传递的数据中有效数据只占了80%,再除去一些控制信号,有效数据就更少了,这可以算是一个缺点吧。

评分:3分

发送时钟发送数据时,先将要发送的数据送入移位寄存器,然后在发送时钟的控制下,将该并行数据逐位移位输出。通常是在发送时钟的下降沿将移位寄存器中的数据串行输出,每个数据位的时间间隔由发送时钟的周期来划分。接收时钟 在接收串行数据时,接收时钟的上升沿对接收数据采样,进行数据位检测,并将其移入接收器的移位寄存器中,最后组成并行数据输出。

评分:3分

串行通信时钟采用嵌入式时钟,时钟和数据信号一同传输,在接收端将数据与时钟分离出来,这样相比于并行总线的数据和时钟的时序要求低。缺点就是,由于时钟与数据一同传输,所以时钟占用了一定的数据位,有效的数据将减少,对于串行通信的时钟,一般都有参考时钟,所以对于参考时钟的,纹波以及时钟稳定性要求较高。并且,串行通信速率较高,对于信号完整性的问题较为突出。

评分:3分

串行通信中的时钟,优点如下:【1】、发送接收各需要一对差分即可,不需要考虑时钟和数据之间的skew、采样点,只需要考虑这对差分的抖动和信号质量;【2】、布局布线空间相对于并行通信较为宽裕;【3】、抗干扰能力强;【4】、相对于并行通信,传输速率会更高,缺点如下:【1】、由于传输速率更高,码间干扰、反射、衰减、等信号完整性问题会更突出。【2】、需要性能更好的高速板材,不利于PCB降成本。

评分:3分

常见的串行通信有同步串行通信和异步串行通信两类。同步串行通信要求发送端既要传输数据,又要传输同步时钟,接收端通过该同步时钟对数据采样接收,而异步串行通信中发送端和接收端由各自的时钟来控制数据的发送和接收,接收端采用高倍频采样时钟对接收信号电平宽度判断接收,或根据传输数据解析同步时钟,实现对传输数据的同步接收。相对于同步串行通信,异步串行通信不需要传输同步时钟,具有较好的抗干扰能力,尤其在通信端口有限或远距离传输时能较好地节省资源。总之串行通信的优点主要是走线数量少了,等长要求低了等等;缺点是速率提高后,信号完整性的要求高了,板材等的要求也高了,时钟恢复等算法实现复杂度高了。