答題 | 高速串行簡史(三):并行通信之源同步方式
2017-05-15 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
高速串行簡史(三):并行通信之源同步方式
【文:周偉】
學習了并行通信方式,那么串行通信中的時鐘特點或優缺點又有哪些呢?
最近的問題感覺不怎么接地氣,確實不怎么好回答,但能夠回答的絕對是鐵桿中的鐵桿哈!
串行通信中的時鐘又叫自同步,最大的特點就是兩個芯片之間傳輸的數據流中包含數據與時鐘。
優點當然就是進一步減少了IO口的數量,提升了PCB的可利用空間,當然相應帶來的串擾、EMI等問題也得到了抑制。
另外就是解決了信號速率提升帶來的時序問題,信號對之間的等長就不是那么重要了,如PCIE等信號,關注最多的還是對內等長。
由于數據和時鐘一起在數據流中,過沖還是比較復雜的,簡單來說就是串化、解串和時鐘數據恢復,中間會帶來另外的電路及模塊開銷,
成本會較高。同時隨著速率的提升,在PCB設計上面就需要更加謹慎,對損耗及串擾、模態轉換的要求也較高。下一期的文章會詳細介紹串行時鐘相關的內容。
大家的回答基本上都能考慮到上面的一些關鍵點,所以對于鐵桿當然是不能太吝嗇,大家都是3分哈!
(以下內容選自網友答題)
1,串行時鐘的特點是時鐘沒有單獨的線路,而是在發送端嵌入數據里傳輸,在接收端恢復時鐘后采樣。 2,串行傳輸優點,硬件接口簡單單板布線空間不緊張,線間的傳輸延遲,數據的建立保持時間裕量不再是重點考慮對象;串行采用低壓差差分傳輸,對于串擾等抗干擾能力強。 3,缺點,對于發生端參考時鐘抖動要求高,電源的紋波噪聲要求高,pll等也有一定要求,因此設計時這些參數要關注;由于速率更高,傳輸線路的衰減和反射變得更為重要,對板材材質要求也更高;要求發送端芯片支持預加重、去加重,接收端芯片有均衡功能。相對并行總線,相同的帶寬下,傳輸的頻率會更高。
@ hk
評分:3分
串行通信時鐘是隨路時鐘,一般時鐘是嵌入在數據中隨著數據一起發送,典型的是serdes這樣需要在pcs pma端進行預加重,編解碼,直流均衡等,然后解出時鐘。有點是可以大帶寬傳輸,抗干擾強,硬件簡單,成本小,但是機理復雜,需要算法實現,功耗也是一個因素。帶寬太高會出現很多問題
@ zhl
評分:3分
優點:發送接收各需要一對差分即可,不需要考慮時鐘和數據之間的skew、采樣點,只需要考慮一對差分的抖動和信號質量。缺點:采用高級通信編碼解碼模塊,成本高,速度快但信號質量不好優化和測試
@ Ben
評分:3分
特點:1.采用點對點的傳輸結構,和低壓差分信號,具有高速傳輸能力和良好的抗干擾能力。2.數據在發送端和接收端采用8b/10b編碼,全雙工傳輸通道。優點:1.總線數量減少,我們畫板走線有空間。2.時序管控簡單。3.對外界信號的干擾有較強的免疫力。4.有提升空間,新材料新工藝不斷涌現。缺點:1.速率加快,信號完整性問題更突出,如碼間干擾、走線和電路板損耗等。2.電路板設計成本和制造成本增加。
@ 山水江南
評分:3分
優點是:1.時鐘通過編碼,“藏”在數據信號中,只需要考慮一對差分線,不需要擔心skew,只考慮jitter.缺點是:速率太快,需要高性能板材,高性能加串解串模塊,需要高速且昂貴的設備去測試,成本高。
@ 海鷗
評分:3分
特點是將時鐘信息嵌入數據碼中,再通過CDR電路進行提取。優點是:減少了走線數量,降低了等長要求,減小了低頻抖動對信號采樣的影響。缺點是:增加了總線開銷,降低了數據傳輸率,增加了電路復雜度。
@ 大海象
評分:3分
高速串行信號的時鐘嵌入到數據中,一同通過串行鏈路傳輸。在接收端對時鐘進行恢復,并對數據進行采樣。為了避免連續的0和連續的1引起的碼間干擾,同時提高時鐘恢復的效果,通常都會使用8b10b編碼。因此,傳遞的數據中有效數據只占了80%,再除去一些控制信號,有效數據就更少了,這可以算是一個缺點吧。
@ 絕對零度
評分:3分
發送時鐘發送數據時,先將要發送的數據送入移位寄存器,然后在發送時鐘的控制下,將該并行數據逐位移位輸出。通常是在發送時鐘的下降沿將移位寄存器中的數據串行輸出,每個數據位的時間間隔由發送時鐘的周期來劃分。接收時鐘 在接收串行數據時,接收時鐘的上升沿對接收數據采樣,進行數據位檢測,并將其移入接收器的移位寄存器中,最后組成并行數據輸出。
@ 涌
評分:3分
串行通信時鐘采用嵌入式時鐘,時鐘和數據信號一同傳輸,在接收端將數據與時鐘分離出來,這樣相比于并行總線的數據和時鐘的時序要求低。缺點就是,由于時鐘與數據一同傳輸,所以時鐘占用了一定的數據位,有效的數據將減少,對于串行通信的時鐘,一般都有參考時鐘,所以對于參考時鐘的,紋波以及時鐘穩定性要求較高。并且,串行通信速率較高,對于信號完整性的問題較為突出。
@ 劉棟
評分:3分
串行通信中的時鐘,優點如下:【1】、發送接收各需要一對差分即可,不需要考慮時鐘和數據之間的skew、采樣點,只需要考慮這對差分的抖動和信號質量;【2】、布局布線空間相對于并行通信較為寬裕;【3】、抗干擾能力強;【4】、相對于并行通信,傳輸速率會更高,缺點如下:【1】、由于傳輸速率更高,碼間干擾、反射、衰減、等信號完整性問題會更突出。【2】、需要性能更好的高速板材,不利于PCB降成本。
@ 龍鳳呈祥
評分:3分
常見的串行通信有同步串行通信和異步串行通信兩類。同步串行通信要求發送端既要傳輸數據,又要傳輸同步時鐘,接收端通過該同步時鐘對數據采樣接收,而異步串行通信中發送端和接收端由各自的時鐘來控制數據的發送和接收,接收端采用高倍頻采樣時鐘對接收信號電平寬度判斷接收,或根據傳輸數據解析同步時鐘,實現對傳輸數據的同步接收。相對于同步串行通信,異步串行通信不需要傳輸同步時鐘,具有較好的抗干擾能力,尤其在通信端口有限或遠距離傳輸時能較好地節省資源。總之串行通信的優點主要是走線數量少了,等長要求低了等等;缺點是速率提高后,信號完整性的要求高了,板材等的要求也高了,時鐘恢復等算法實現復雜度高了。
相關標簽搜索:答題 | 高速串行簡史(三):并行通信之源同步方式 HFSS電磁分析培訓 HFSS培訓課程 HFSS技術教程 HFSS無線電仿真 HFSS電磁場仿真 HFSS學習 HFSS視頻教程 天線基礎知識 HFSS代做 天線代做 Fluent、CFX流體分析 HFSS電磁分析