对JESD204B协议的理解
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简介：
本文深入探讨了JESD204B协议的工作原理及其在高速数据传输中的应用，旨在帮助读者更好地理解该标准的关键特性和优势。
JESD204B 是一种高速串行数据链路协议，用于实现转换器（如 ADC 和 DAC）与 FPGA、ASIC 等器件之间的数 GB/s 数据传输。该协议旨在解决高速数据传输中的时钟同步、信道偏移和 IO 口限制等问题。
JESD204B 协议的主要特点包括：
1. 无需使用外部数据接口时钟，通过嵌入式时钟恢复技术（CDR）减少干扰。
2. 消除信道偏移问题，采用接收端 FIFO 缓冲器实现通道对齐。
3. 减少 IO 口数量并支持高速串行传输，从而提高系统性能。
4. 支持多片 IC 的同步操作，使用 SYSREF 信号来使多个器件的时钟保持一致。
JESD204B 协议的关键变量有：
1. 转换器的数量（M）：连接到系统的转换器个数。
2. 每个转换器的通道数量（L）。
3. 每帧中的 8 位字节数（F）。
4. 多帧中包含的帧数（K）。
5. 转换器分辨率（N）：每个转换器的数据精度。
6. 每个样本总比特数（以四倍为单位，记作 N’）。
7. 在每帧内发送的样本数量（S），针对每个转换器而言。
8. 控制字节数量（CS）：关联到每一个数据样本的信息位数。
9. 转换器在每一帧中传输的控制词的数量（CF）。
JESD204B 协议的工作流程分为三个主要阶段：
1. 代码组同步 (CGS)：接收端通过拉低 SYNC~ 引脚请求同步，发送端则以未加扰 K28.5 符号回应；一旦接收到信号并完成对齐后，接收端将 SYNC~ 拉高。
2. 初始通道同步（ILAS）：当检测到 SYNC~ 信号变化时，在下一个本地多帧 (LMFC) 边界启动 ILAS 过程。此过程用于校准链路的所有通道，并确认参数设置及确定帧和多帧边界的位置。
3. 数据传输阶段：在此阶段不使用控制字符，以获得最大带宽。利用字符替换技术监控数据同步状态；同时通过 LMFC（本地多帧计数器）进行周期监测。
JESD204B 协议的时钟系统包括：
1. 设备时钟 (Device clk)：用于采样、JESD204B 和串行化操作。
2. 系统参考信号 (SYSREF)：为所有器件提供一个公共同步源，用以重置 LMFC 并使多帧计数器保持一致。
在 JESD204B 协议的对齐过程中，发送端和接收端各自维护一个多帧计数器（LMFC）。通过将这些设备连接到同一个 SYSREF 信号上，并利用该信号来复位其 LMFC 值，从而确保所有 LMFC 同步。
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