AG 尊龙凯时 - 人生就是搏!_PRBS码到底是啥玩意？

2024-09-24 07:31:01

之前仍然在谈高速串行的协议，MAC，PHY，PMD层，PMA层，PCS层．．．．．．看大家问的数量也不是很多，弱弱的问一句大家都消化了吗？的确，谈到各个层的功能，数据在芯片内部如何去运作协商这方面的确有点高深。只不过坦白说哈，作为同组的一员，我也对上面的文章和刘工感到敬佩（点赞点拜）。既然上层的东西不那么好解读的话，我们还是说道返点接地气的吧。

我们告诉，无论上层如何运作，最后还是要去到物理层上面去，最后我们的数据就在上面传输，而传输的方式就是各种有所不同速率的码型。从本期开始，我们将讲解下关于码型的一些东西。PRBS：Pseudo－RandomBinarySequence，中文翻译叫作伪随机二进制序列，江湖人全称它为伪随机码。

做到过测试的朋友们都应当尤其熟知，就是用于PRBS这种伪随机码展开高速串行地下通道的测试，主要是测试误码率的情况，例如我们常用的一些协议，PCIE，USB，以太网或者右图的光模块的测试等……当然我们信号高速串行信号建模的时候，也不会有各种prbs码型展开，一个10G－SFP＋光模块PCB地下通道的建模模型如下：为什么业界普遍认为自由选择这种prbs码型展开测试（建模）呢？主要原因是这种码型与现实链路的数据传输情况十分相似。因为在真实情况中，所以的数据人组都是随机经常出现的，没任何规律可言。

而PRBS的码流在相当大程度上具备这种“随机数据”的特性，“0”和“1”随机经常出现，这种码流的频谱特征和白噪声十分相似，所谓“红噪声”就是在一个较为长的频域里功率密度序均匀分布，也就是所有的频率都具备完全相同的能量，因此该码型需要仿真各种有所不同频率数据构成的情况，使测试更加合乎现实的情况。那prbs这种随机码知道就是没任何规律的吗？？当然不是，不然的话为什么还要分prbs1－31那么多种呢。之所以要叫伪随机码，只不过就是码流在周期内部是随机的，但是在各个周期里面又是完全相同的。

咋一看，样子说道了相等没，大家有可能有疑惑，在周期内部是随机的，那不还是随机嘛？只不过这个随机是要打个问号的，准确来说是“有顺序的随机”。所谓顺序就是通过有所不同阶数的prbs字节来反映，例如，我们常用的有阶数7、9、11、15、20、23、31，也就是我们经常说道的PRBS7、PRBS9、PRBS11、PRBS15、PRBS20、PRBS23、PRBS31。前面说道了，有所不同的阶数不会有有所不同的码型，那它们之间有什么规律呢？有所不同阶数是怎样分解码型的呢？我们以PRBS3展开解释。PRBS码型是由PRBS码型发生器产生的，下面是一个非常简单发生器的示意图：架构很非常简单，就由两部分构成：移位寄存器和密文运算器。

首先移位寄存器，顾名思义起到就是移位，1个bit发送到后，把下一个bit推上前打算发送到；密文运算，非常简单点说道就是两个不一样就是“1”，两个一样就是“0”，因此有“1”和“1”是0，“0”和“0”是0，“1”和“0”是1。那像上面这个PRBS3发生器，展开密文的位是第二位和第三位，因此用一个多项式命名它，叫作1＋X2＋X3。这样我们可以开始展开计算出来了。首先我们有一个初始状态“111”。

我们就有了下面这么一个计算出来过程（所画得很差，大家看内容就好）。非常简单解释一下，红色为密文运算过程，蓝色为每次移位后的bit，绿色为输入的数据bit，紫色解释绕行一圈之后又返回了原本，循环了一次。经过本文之后，大家是不是对感觉很高深谜样的prbs码型有了更加接地气的了解和解读了呢？当然，本文举例的prbs3是比较简单的，感觉它没有经过几位就可以循环一次了，大家推论一起也较为便利。

问题来了如果是prbs7、prbs15呢？它们循环一次必须多少个bit呢？那……扩展到prbsN呢？。

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