8b/10b

8b/10b編碼把8比特的子元转换成10比特的子元。目的是以便在串行传输中達到直流平衡（DC Balance），明晰边界，并提供足够的状态改变来利于时钟恢复。目标是至少在20比特“1”的个数与“0”的个数的差距不超过2个，并且没有连续的5个“1”或“0”。

8b/10b編碼是1983年由IBM的 Al Widmer 與 Peter Franaszek 所提出，应用于ESCON，後來申請成專利。目前廣受串列匯流排所採用。例如：IEEE 1394b、SATA、PCI Express、Infini-band、Fiber Channel、RapidIO等匯流排，都是採用8b/10b編碼。2008年推出的USB 3.0規格書亦明言采用了8b/10b編碼。

8b/10b編碼的提出即是因應光纖的傳輸技術，8b/10b技術是將8個位元經過某種映射的機制轉化為10個位元的字碼，分兩個部位分別進行映射的處理，分別是 5B/6B 與 3B/4B 的處理，另外「D.a.b」是資料碼（D即是Data），「K.a.b」指控制碼（K即是Key），a與b表示输入的原始資料。

工作原理

8b/10b編碼輸出位元數目總共是10個位元，但只有「+2」「+0」「-2」三種組合。其中「+2」是指4個位元0，與6個位元1；「+0」是指5個位元“0”，與5個位元“1”；「-2」是指6個位元“0”，與4個位元“1”，利用這種「不均等性— Disparity」的特性而具有強大的直流平衡（DC Balance）功能，可使得发送的“0”、“1”数量保持一致，连续的“1”或“0”基本上不超过5位。

編碼表

8b/10b编码将一组8位元資料分成两组，一组3位元，一组5位元，經過編碼後形成一组4位元和一组6位元，故送發時是一組10位元的資料，解码時再将10位元的資料变换得到8位元資料。編碼過程中低位5位元的資料会进行5B/6B编码，高位3位元的資料则进行3B/4B编码。

例如一組8位元的資料是 10110101：

首先，分成兩組 101 與 10101

a=10101（21） b=101（5），符號為 D21.5，在下表中的位序为HGFEDCBA，a（EDCBA）经过5B/6B编码为abcdei，b（HGF）经过3B/4B编码为fghj。

不均等性的執行規則
Previous RD	Disparity of 6 or 4 Bit Code	Disparity chosen	Next RD
−1	0	0	−1
−1	±2	+2	+1
+1	0	0	+1
+1	±2	−2	−1

5b/6b

5B/6B code
	EDCBA	abcdei			EDCBA	abcdei
input		RD = −1	RD = +1	input		RD = −1	RD = +1
D.00	00000	100111	011000	D.16	10000	011011	100100
D.01	00001	011101	100010	D.17	10001	100011
D.02	00010	101101	010010	D.18	10010	010011
D.03	00011	110001		D.19	10011	110010
D.04	00100	110101	001010	D.20	10100	001011
D.05	00101	101001		D.21	10101	101010
D.06	00110	011001		D.22	10110	011010
D.07	00111	111000	000111	D.23 †	10111	111010	000101
D.08	01000	111001	000110	D.24	11000	110011	001100
D.09	01001	100101		D.25	11001	100110
D.10	01010	010101		D.26	11010	010110
D.11	01011	110100		D.27 †	11011	110110	001001
D.12	01100	001101		D.28	11100	001110
D.13	01101	101100		D.29 †	11101	101110	010001
D.14	01110	011100		D.30 †	11110	011110	100001
D.15	01111	010111	101000	D.31	11111	101011	010100
				K.28	11100	001111	110000

† Same code is used for K.x.7

3b/4b

3b/4b code
	HGF	fghj			HGF	fghj
input		RD = −1	RD = +1	input		RD = −1	RD = +1
D.x.0	000	1011	0100	K.x.0	000	1011	0100
D.x.1	001	1001		K.x.1 ‡	001	0110	1001
D.x.2	010	0101		K.x.2 ‡	010	1010	0101
D.x.3	011	1100	0011	K.x.3	011	1100	0011
D.x.4	100	1101	0010	K.x.4	100	1101	0010
D.x.5	101	1010		K.x.5 ‡	101	0101	1010
D.x.6	110	0110		K.x.6 ‡	110	1001	0110
D.x.P7 †	111	1110	0001
D.x.A7 †	111	0111	1000	K.x.7 † ‡	111	0111	1000

Control symbols

5b/6b 與 3b/4b 表可能導致下列 12 控制符號（control symbols）允許被發送，K.28.1， K.28.5， K.28.7 是逗号（，）序列：

控制符號（Control symbols）
input		RD = −1	RD = +1
	HGF EDCBA	abcdei fghj	abcdei fghj
K.28.0	000 11100	001111 0100	110000 1011
K.28.1 †	001 11100	001111 1001	110000 0110
K.28.2	010 11100	001111 0101	110000 1010
K.28.3	011 11100	001111 0011	110000 1100
K.28.4	100 11100	001111 0010	110000 1101
K.28.5 †	101 11100	001111 1010	110000 0101
K.28.6	110 11100	001111 0110	110000 1001
K.28.7 ‡	111 11100	001111 1000	110000 0111
K.23.7	111 10111	111010 1000	000101 0111
K.27.7	111 11011	110110 1000	001001 0111
K.29.7	111 11101	101110 1000	010001 0111
K.30.7	111 11110	011110 1000	100001 0111

與 8b/10b 相關技術

目前IBM的專利已過期，此方案已成為大眾化的技術。

8B/10B 編碼的應用如下

PCI Express 1.0/2.0
IEEE 1394b
Serial ATA
SAS
SSA
Gigabit Ethernet
光纖通道
InfiniBand
XAUI
Serial RapidIO
DVI和HDMI（最小化傳輸差分訊號）
DVB Asynchronous Serial Interface（ASI）
DisplayPort Main Link
HyperTransport
Common Public Radio Interface（CPRI）
USB 3.0

數位音效

重要的應用面:

Digital Audio Tape
Digital Compact Cassette (DCC).

用於 audio 與 data CDs:

Compact Disc Eight-to-Fourteen Modulation

與 128b/13xb 相關技術

128b/13xb編碼的應用如下：

PCI Express 3.0/4.0（128b/130b）
USB 3.1 Gen2（128b/132b）
SAS 4
DisplayPort 2.0
NVLink

外部連結

Original paper by Franaszek and Widmer 页面存档备份，存于.
美國專利第4,486,739号（于2002年6月30日失效）

Template:位编码

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.