在串行鏈路中用於編碼的鏈路和線路級分組方案的製作方法

2023-04-27 17:46:36 3

專利名稱：在串行鏈路中用於編碼的鏈路和線路級分組方案的製作方法
技術領域：
本發明涉及在串行鏈路中編碼，尤其涉及對8b/10b編碼方案的改進。
背景技術：
諸如高速外設組件互連(PCIe)的一些串行互連使用8b/10b編碼方案，所述 8b/10b編碼方案使用導線上的10位來表示8位的有意義的數據。8b/10b編碼方案 被設計成確保足夠的l-到-0和O-到-l轉換密度，使得接收機可以對進入的分組計 時。由於編碼，這有20%帶寬的損失，以及25%傳輸性能的損失。
除了編碼正負不等的28個可能的數據模式之外，10位編碼包括用於各種目的 的一些控制字符(也稱為K-代碼)，諸如確定幀邊界。這些大致上可以被分類為 分組描述K代碼和線路流K代碼。分組描述K代碼指示分組的開始或結束(例如， STP、 SDP、 END、 EDB)。另一方面，線路流K代碼基於每條線路獨立地使用， 並且用於在鏈路訓練(訓練集TS1/TS2)期間使用的有序集、電氣空閒進入/退出 序列(分別為EIOS和EIES)或用於容忍不同的時鐘模式中百萬分率(ppm)差異 的周期性跳過字符(SKP)有序集。線路流K代碼(COM)之一用於獨特地標識 字節對齊，以及用於從諸如位滑動或添加等差錯恢復。除了保證從多個位差錯(包 括由於諸如位滑動/添加的差錯引起的字節對齊的丟失)的最終恢復之外，8b/10b 允許對任一單個位翻轉差錯的有保證的檢測(結合CRC)。
隨著基於串行鏈路的實現變得普遍且這些實現的頻率持續增長，有效的編碼 對於提取多數原始帶寬變得很關鍵。
替代8b/10b編碼並不是沒有風險的。需要解決新方案的可靠性的難題。任一 新方案必須能夠保證現有的差錯模型，這確保某些預定數目的位翻轉差錯檢測以及 從其它差錯類型(包括多位差錯、位滑動等)的最終恢復。
此外，隨著頻率的增長(例如PCIe3.0在8GT/s)，可能有需要任一新的編碼 方案解決的其它差錯類型。例如，應當考慮使用判決反饋均衡器(DFE)的接收機 設計。根據位模式，DFE可以看到單個位翻轉破壞後續位。即使現有的8b/10b方案可能不能檢測這些類型的差錯。因此，除了保留現有故障模型之外，非常期望在 任一線路的位滑動窗口中容許多個位差錯。
對於具有串行和並行鏈路屬性的串行鏈路(諸如PCIe，其中數據字節在多線 路鏈路中的多條線路上成帶狀)，諸如64/66等現有解決方案不起作用。所提出的 方案解決這些問題中的一些。


結合附圖，參考以下詳細描述，上述各方面和本說明書的許多隨後的優點將 變得容易明白和理解，其中在所有的各個附圖中，相同的編號指示相同的部分，除 非另外指明 -
圖l是依照一些實施例，使用編碼方案的系統的框圖2是依照一些實施例，包括圖1的編碼方案所使用的前綴和128位序列的 "30， 128)代碼的框圖3是依照一些實施例，由圖1的編碼方案處理的四種有效載荷及其長度的
框圖4是依照一些實施例，由圖1的編碼方案使用的事務層分組布局的框圖， 其中CRC[3:0]={Length[9:0],TD,Tmt[l，0]}mod CRC多項式的12階多項式，END= 字節l到(n/8-l)的逐字節的異或，EDB-字節1至U (n/8-l)的逐字節的同；
圖5是示出依照一些實施例，由圖1的編碼方案執行的以獲取塊鎖定的操作 的流程圖6是示出依照一些實施例，由圖1的編碼方案執行的用於處理分組的操作 的流程圖7是依照一些實施例，由圖1的編碼方案使用的數據鏈路層分組布局的框 圖；以及
圖8是示出依照一些實施例，在處理分組之前由圖1的編碼方案執行的增強 的操作的流程圖。
具體實施例方式
依照此處所描述的實施例，揭示了新穎的編碼方案，使得物理層能夠通過査
看一些所選擇的位來標識分組的邊界，同時改進差錯檢測性能並對低功率狀態維持 低幵銷。通過消除8b/10b編碼對物理層的開銷，編碼方案實現了比現有的8b/10b編碼更好的差錯檢測性能。此外，新穎的編碼方案提供了其它差錯檢測性能、用於 退出低功率狀態的低開銷機制以及用於處理有問題的分組的機制。
在以下的詳細描述中，參考了附圖，其通過圖示示出可實踐本發明的具體實 施例。然而，應該理解，閱讀本公開內容時，其它實施例對於本領域的普通技術人 員將變得顯而易見。例如，此處所描述的實施例是指快速PCI。然而，所揭示的根 本的技術可以擴展到任一串行鏈路。因此，以下詳細描述並不應該被解釋為限制的 意思，因為本發明的範圍由權利要求所限定。
圖1是依照一些實施例採用編碼方案100的系統200的示意性框圖。系統200 包括通過串行鏈路80通信的發射機40和接收機50。串行鏈路80可以是發射機40 和接收機50之間的有線或者無線連接，並且可以包括一個或多個線路。編碼器100 採用(130， 128)代碼90，這在以下進一步解釋。發射機40包括編碼器20以及 擾碼器30，所述編碼器20執行所揭示的編碼方案100。接收機50包括解碼器60 和解擾碼器70，所述解碼器60也執行編碼方案100。編碼方案100代替了現有技 術中公知的8b/10b編碼方案。
所揭示的編碼方案100使用各種技術來改進差錯檢測性能並避免殺手(Killer) 分組，並且將經擾碼的和經解擾碼的碼元的混合用於鏈路訓練的不同部分來獲得更 好的可靠性。在一些實施例中，通過替代8b/10b編碼，編碼方案100增加了串行 鏈路80的有效帶寬。這不僅在當前8b/10b編碼方案上增加了性能，而且編碼方案 IOO也導致功率降低，因為功率與鏈路上的原始位速率直接相關。除了保留現有故 障模型之外，所提出的編碼方案100在任一線路內的位滑動窗口內容許多個位差 錯。
在一些實施例中，多數情況下，編碼方案100使用(130， 128)類型的代碼 90來覆蓋串行鏈路80的每條線路。在可能使用不同的編碼方案以實現更好的效率 的情況下會有例外。例如，當從低功率狀態退出時，在發送(130， 128)格式的常 規通信量之前，編碼方案IOO可以簡單地發送原始位以喚醒接收機、實現位鎖定， 並接著做線路到線路去偏斜。這些功能(喚醒接收機、位鎖定、線路到線路去偏斜) 的每一個可以通過發送獨特的模式來實現，而無需支付編碼開銷。
(130， 128)代碼卯是現有技術64/66代碼的變體，但以不同的方式使用。 在編碼器20 (發射機40)中，通過鏈路80發送(130， 128)代碼90，使得接收 機50可以標識輸入數據的開始。因此，解碼器60 (接收機50)査找鏈路80中的 (130， 128)代碼卯。(130， 128)代碼90也用作訓練序列，允許發射機40和接收機50來同步它們自身。
大致有四種類型的有效載荷事務層分組(TLP)、數據鏈路層分組(DLLP)、 空閒(無分組)(IDLE)以及有序集。TLP具有可變長度有效載荷。DLLP具有8 個字節的固定長度有效載荷。IDLE具有一個字節的固定長度有效載荷。有序集具 有為鏈路80-的每個線路建立的可變長度的有效載荷。如以下所示，除了可選地作 為訓練序列之外，(130, 128)代碼90可以是邏輯DL、事務層分組(TLP)或數 據鏈路層分組(DLLP)。
依照一些實施例，在圖2中描述了 (130， 128)代碼卯。(130， 128)代碼 90的前兩位22或同步報頭22是01 二進位、Olb或者U)b(在圖2中示為"10b")。 位序列"10b"被用作某些特殊分組或有序集的前綴，其中有效載荷沒有被擾碼。一 個示例是PCIe中的電氣空閒退出序列(EIES〉，它使用的頻率內容操作。在一些 實施例中，EIES的128位有效載荷可以是八個0的序列。如所示的，前兩位22(01b 或10b)之後，八個0和隨後的八個1的序列24重複八次。
因此，依照一些實施例，對於總共130位，用於(130， 128)代碼90提出的 編碼包括圖2中所示的兩位前綴22以及128位序列24。前綴的前兩位22 (Olb或 10b)未被擾碼，且128位序列24未被擾碼，以保留低頻模式。
在一些實施例中，因為序列24未被擾碼，它也用於不同的目的。周期性地以 恢復狀態發送序列24，由此序列24被用於檢測任何位滑動或添加類型的差錯，導 致字節對齊的丟失。期望是如果接收機50迷失(例如由於字節對其的丟失)，那 麼最終鏈路80轉到恢復狀態。或者是循環冗餘校驗(CRC)(或其它差錯保護方 案)失敗，或者是發生某些其它的幀差錯(諸如獲得無效的分組開始)，或者是另 一方沒有得到期望的確認，都會使得鏈路80轉向恢復狀態以便重新同步。 一旦在 恢復狀態中，鏈路期望獲得某種類型的訓練序列。恢復狀態中鏈路80的每條線路 査找EIES中獨特的130位模式。可以證明在恢復狀態中，由於有限數目的訓練序 列是可能的，因此，由於EIES模式的獨特性，位滑動再多(沒有位翻轉)也不會 造成非EIES模式(例如序列24)類似於EIES模式。
EIES也可用於復位擾碼器30或解擾碼器70的線性反饋移位寄存器(LFSR)。 雖然編碼方案IOO對於多個目的重複使用相同的EIES模式，但是本領域的技術人 員會認識到可以通過使不同的解擾碼模式用於低頻模式的每個目標、獲取塊鎖定以 及復位(解)擾碼器可以實現相同的效果。
在一些實施例中，當(130， 128)代碼90的前綴為01b時，發送其它類型的有效載荷。示例可以包括邏輯IDL事務以及與同前綴10b —起發送的有序集不同 的一些有序集。可以對具有該前綴的128位負載進行擾碼。在一些實施例中，在被 擾碼的128位有效載荷中，接收機50和發射機40獨特傳達分組邊界以及線路流邊界。
在一些實施例中，編碼器100使用分組方案來描繪分組邊界。分組可以被定 義為邏輯IDL、事務或與(130， 128)代碼90的"01b"前綴一起發送的有序集。 有效載荷的第一個(8位)碼元指示接著是那種類型的有效載荷，並幫助指出下一 分組在哪裡開始。圖3示出了對8位有效載荷類型碼元32 —種可能的編碼以及(如 果已知)有效載荷的期望長度34。只要為每種有效載荷類型定義獨特的碼元，那 麼可以使用其它碼元序列。通過査看有效載荷的第一個碼元，接收機50指出正在 發送哪種類型的有效載荷。
如果接收機50獲取了有效載荷類型碼元32中的發送DLLP有效載荷(SDP〉 或IDLE有效載荷，那麼有效載荷長度34是事先已知的(分別是八個字節或一個 字節)。另一方面，如果在有效載荷類型碼元32中發射發送TLP有效載荷(STP)， 那麼接收機50確定分組在哪裡結束，使得可以獲取下一分組的第一個碼元。此處 不討論有序集有效載荷。在一些實施例中，如果接收機在第一個碼元中獲得這四種 有效載荷類型32之外的任何東西，那麼接收機50報告差錯，並使得鏈路80轉向 恢復。該編碼方案100導致保證對三倍位翻轉差錯的檢測。
在一些實施例總中，如果接收機50檢測到發送事務層分組(STP)，那麼接 收機査看後續的位和下面的幾個字節，以計算出TLP的長度。由於TLP有效載荷 的長度是可變的，因此該計算有助於判定下一分組的開始字節位置(字節0)。圖 4是依照一些實施例的事務層分組布局36的框圖。在PCIe中，有效載荷的長度是 多個欄位的函數長度欄位46 (長度[9:0])、格式欄位M(fmt[l,0])以及TLP摘要 (TD)欄位48。
在一些實施例中，獲得雙字中TLP有效載荷的長度的等式是 tlp—長度[10:0] = (if Fmt[l] then長度[9:0]; else 0) +
5 (對於三個雙字報頭、鏈路級別CRC、 STP以及END/EDB)十
(if Fmt[O] is 1 then 1; else 0)(如果是1則指示四個雙字報頭)+
(if TD is 1， then 1; else 0)(指示端對端CRC)
在一些實施例中，根據所期望的差錯覆蓋，用於判定有效載荷長度的TLP欄位由CRC欄位保護。雖然分組自身可以是CRC保護的，但是形成長度的欄位中的 位差錯會導致分組邊界以錯誤的字節終止，以致於當發生組幀時，將錯誤的位當作 CRC。即使獲得了比CRC可以容許的更少的差錯，這也可導致產生偽信號。
在一些實施例中，為了避免這個問題，編碼器100採用分開的CRC來保護構 成長度的欄位。該分開的CRC位於TLP的固定數位位置中，使得接收機50每次 都能夠檢索CRC。由此，在該示例中，構成長度的所有欄位以及覆蓋它們的CRC 在固定位置中。
在一些實施例中，如圖4中所述，編碼器IOO定義先前保留的字節三的最後 四位，用於存儲CRC信息的四個位42。這些位(CRC[3:0])42被用於存儲包括事務 層分組的長度信息的13位欄位的CRC。因此，CRC位42釆用兩位格式44、 10 位長度46以及一位TLP摘要(TD) 48的CRC (如上所示)、計算TLP 36的長 度所需的信息。CRC[3:0] 42存儲四階的本原多項式以確保會檢測出4位窗口內任 何數目的差錯。在其它實施例中，為了改進的檢測，為CRC使用更多的位。
快速PCI為END (或壞的分組的EDB)定義了字節，以表示分組的結束。這
樣做使得物理層具有不同的分隔符來表示分組的結束，而非必須査看分組的內容。 編碼方案100也為END/EDB定義了字節以表示TLP 36的結束。因此，如圖4中 所示，所提出的事務層分組布局36在結束處包括8位用於END/EDB的奇偶校驗 字節52。
為了實現更好的差錯覆蓋，如果最後的字節是良好結束(END)，那麼編碼 方案IOO採用結束字節位置來發送事務層分組的所有字節(字節l到n-2)的逐字 節的異或(XOR) ， n是字節中分組的長度。在一些實施例中，隨著字節的發送/ 接收，它們被存儲在相應的發射機40/接收機50的存儲器中。
相反，如果由於壞的分組，最後一字節是壞的結束(EDB)，那麼在事務層 分組36中計算字節一到n-2的逐字節同(XNOR)。接收機50在事務層分組36 中進行字節一到n-l的逐字節XOR (包括結束字節位置)。全0的結果表示從物 理層角度的成功的結束(LCRC校驗將在鏈路層發生並且其它事務層校驗將在事務 層發生)。全1的結果表示成功的EDB。任何其它的值指示位差錯，這樣使得指 示組幀差錯而鏈路進入恢復模式。由於逐字節的XOR,編碼器100提供對7位窗 口內任何數目的位的差錯檢測。因為全1是有效編碼，所以編碼器IOO沒有得到對 8位窗口內多個位差錯的覆蓋。本領域的技術人員應該認識到所提出的END/ENB 可以擴展到任何數目的位，並且可以使用任一方案，諸如CRC而非逐字節的奇偶性。
圖5是示出依照一些實施例獲取塊鎖定的過程的流程圖。編碼器100首先作 出查詢以確定是否有以下事件之一發生鏈路丟失組幀、發現差錯、接收到恢復序 列以及處於恢復/訓練中(塊102)。如果否，那麼不採取行動直至確實發生了事件 中的一個,此時編碼器100確定審行鏈路80處於恢復還是訓練狀態(塊104)。 如果是，那麼作出到恢復的直接鏈路(塊106)。當鏈路丟失時，發生到恢復的直 接鏈路。接收機50轉向恢復狀態，其中它取回塊鎖定並重新開始。否則，不作出 到恢復的直接鏈路。
在一些實施例中，接收機50使用塊鎖定獲取參數來指示它是否獲取了塊鎖定。 此時，接收機50將塊鎖定獲取參數設置為假(FALSE)(塊106)。接著，編碼 器100位移(shiftinbits)到130位寄存器，諸如圖2中的(130，128)代碼90(塊110)。 這用於獲取130位元組欄位上的塊鎖定。如果130位寄存器查找電氣空閒退出序列 (EIES)(塊112)，那麼檢査以確定塊鎖定獲取參數是否被設置為真(TRUE)， 並且130位寄存器不匹配先前的邊界(塊114)。如果130位寄存器不是E正S， 那麼編碼器100檢查塊鎖定獲取參數是否僅被設置為TRUE (塊120)。
當塊鎖定獲取為TRUE且130位寄存器不匹配先前的邊界(塊114的"是" 分支)，塊鎖定獲取參數被設置為TRUE (塊124)，編碼器100重新建立塊鎖定 邊界(塊126)，並且用差錯終止進行中的有序集(塊128)。
當査詢之一或兩者都不為真(塊114的"否"分支)，那麼塊鎖定獲取參數 被設置為TRUE (塊116)並且建立塊鎖定邊界(塊118)。接著，査詢塊鎖定獲 取參數是否為TRUE (塊120)。如果否，那麼作出到130位寄存器的另一位移(塊 110)。如果塊鎖定獲取參數為TRUE (塊120的"是"分支)，那麼將適當數目 的位轉發給接收機(塊122)。
當或是用差錯終止了處理中的有序集(塊128)或適當數目的位被轉發給接收 機核心50 (塊122)之後，查詢鏈路是否回到常規操作(塊130)。如果是，那麼 從開始重複編碼器100的操作(塊102)。否則，作出到130位寄存器的另一位移 (塊110)。
圖6是示出依照一些實施例，系統200中編碼器100的操作的流程圖(圖l) 用於處理事務層分組。儘管圖5示出了獲取塊鎖定的、是從差錯回復還是剛開始的 過程，而圖6示出了在建立塊鎖定後使用帶有事務的鏈路80的常規分組處理。流 程圖描述了接收機50處的操作(圖1)用於處理來自系統200中發射機40的分組。該過程直至鏈路結束並且沒有接收到有序集才開始(塊202)。當這樣時，讀取同步報頭22以確定它是否為Olb (塊204)。回想到(130， 128)代碼90具有Olb 的前綴、諸如邏輯IDL的有效載荷、事務層分組以及有序集。如果同步報頭22不 是01b，而是10b，那麼分組是有序集並且被如上所述地處理(塊206)。否則， 剩餘的128位(16位元組).24被解擾碼(塊208)。接著，查詢128位24的第一個碼元是否為邏輯IDL (LIDL)(塊210)。如 果是，那麼不進行進一步的處理，因此編碼器100回到開始(塊202)。如果第一 個碼元不是LIDL，那麼新的查詢詢問第一個碼元是否是數據鏈路層分組(DLLP) 的開始(塊212)。如果是，那麼轉發接下來的六個字節以供處理，並計算字節奇 偶性(塊214)。回想到DLLP分組具有八個字節的固定長度。如此，結束字節總 是第八字節。相應地，檢査第八字節以査看它是否匹配DLLP計算所得的奇偶性(塊 216)。如果是，那麼處理完成且控制轉回到幵始(塊202)。當計算所得的奇偶性不匹配存儲在第八字節中的值時(塊216的"否"分支)， 那麼將字節/線路不匹配記入日誌(塊218)，並且作出到恢復的直接鏈路(塊220)。如果第一個碼元不是DLLP的開始(塊212的"否"分支)，那麼編碼器100 確定第一個半字節是否是事務層分組(TLP)的開始(塊222)。如果是，那麼編 碼器100從TLP布局36 (圖4)獲取CRC位42並將4位值與格式欄位44、長度 欄位46以及TLP摘要欄位48中獲得的值作比較(塊224)。如果有匹配，那麼轉 發接收到的整個分組以供處理，而編碼器100計算字節奇偶性(塊226)。否則， 作出到恢復的直接鏈路(塊220)。 一旦計算了奇偶性，就將它與存儲在128位序 列的結束字節中的值作比較(塊228)。如果結束字節等於計算所得的奇偶性，那 麼最後一個字節組成有效的END字節(塊230)。如果結束字節是計算所得的奇 偶性的逆，那麼發現了壞的END (EDB)(塊230)。如果結束字節既不是計算 所得的奇偶性，也不是其逆，那麼結束對該序列的處理並且控制轉回到開始(塊 202)。如果第一個半字節不是TLP的開始(塊222的"否"分支)，則編碼器100 確定第一碼元是否指示有序集(塊232)。如果是，則如果有序集具有正確的格式 就轉發該有序集。否則，將差錯記入日誌且鏈路被引導轉向恢復(塊234)。如果 第一碼元不是四種類型之一 (邏輯IDL、 TLP、 DLLP、有序集)則鏈路被引導到 (塊220)。圖7是依照一些實施例描述數據鏈路層分組布局56的框圖。DLLP 56是八個字節的固定長度的有效載荷。相應地，在前8位有效載荷類型的碼元32 (指示有 效載荷的類型(sSDP))之後，DLLP有效載荷54被存儲在接下來的四個字節中， LCRC 58在接下來的十六個位中，而END奇偶校驗字節52被存儲在最後一個字 節中。對於數據鏈路層分組(DLLP)有效載荷，對END奇偶校驗字節52應用相 同的XOR規則。因此，獲取DLLP 56中所有字節的按字節的XOR。因為數據鏈 路層分組不具有EDB，接收機的XOR中所有的1被認為是差錯。因此，對於DLLP 有效載荷56，編碼器100可用容忍8位窗口內任何數目的位差錯。在一些實施例中，編碼器100提供對四位窗口 (如果長度欄位不受影響)內 以及七位窗口內分組有效載荷的剩餘部分位差錯的有保證的檢測。在本文中沒有描 述有序集差錯的檢測。在一些實施例中，編碼器根據需要為奇偶校驗使用分開的字 節。然而，因為由於協議內嵌入的差錯檢測(許多重複)有序集可用容許多個位差 錯，以及因為多位差錯不影響數據一致性，所以對於有序集這是不需要的，但是會 對事務或數據鏈路層分組有用。這對於使用離散傅立葉均衡器的實現非常有用。對 給定窗口中多個位翻轉的有保證的檢測是由於該方法而添加的新的性能。在一些實施例中，編碼器100通過發送非(130， 128)編碼的經解擾碼的模 式來最優化它用於退出低功率狀態的時間，諸如L0s。 (L0s是發送和接收分組的 常規操作狀態；L0s是省電狀態，其中可能快速回到L0狀態是而無需經歷鏈路恢 復。)圖8是示出依照一些實施例，由編碼器IOO執行的操作的流程圖。首先，編 碼器IOO發送預定數目的低頻模式(諸如在快速PCI2.0中)，諸如八個0之後是 八個1，重複四到八次(或按照所需)(塊302)。這有助於接收機50退出電氣空 閒狀態。接著，發射機40發送設備在鏈路談判期間請求的高頻快速訓練序列(FTS) 的數目(塊304) 。 FTS可以是特殊碼元的組合(例如每個FTS可以是10110010 之後為三個10101010)。高頻組分有助於獲取位鎖定，而第一個碼元可用於實現 字節鎖定。在結尾處，編碼器100發送預定數目的碼元以實現線路到線路去偏斜 (諸如11000011)(塊306)。在獲取了碼元鎖定之後，接收機50查找去偏斜模式以便在串行鏈路80的線 路之間進行去偏斜。在第二去偏斜之後，(130， 128)代碼90可以開始(塊308)。 在發送預定模式時，刪除沒有擾碼的(130， 128)代碼90以使得操作的鏈路可比 發送低頻模式周期性序列來退出電氣空閒，之後是高頻模式的周期性序列以實現位 和碼元鎖定以及用於執行線路到線路的去偏斜的分開的集合一一所有都嵌入在(130， 128)代碼卯中並獲得擾碼更為有效。在L0s期間重置擾碼器30/解擾碼器 70並且開始用第一個(130， 128)代碼90工作。在一些實施例中，流程圖300演 示了在正常發送之前(例如在LO功率狀態中)，編碼器100如何執行這些分開的 事務，用於退出電氣空閒狀態、用於獲取位鎖定以及用於實現線路到線路去偏斜。利用僅擾碼方法引起的不同問題被稱為殺手分組。在一些實施例中，如果特 定的位模式會造成差錯，且在通過恢復階段的第一個行程後的擾碼之後TLP或 DLLP分組正好有該模式，那麼編碼器IOO確保該有問題的位模式不會在後續的重 發中重複。該方法將避免任何病毒造成的鏈路失效。在通過恢復的每個行程中，對 於每個EIES序列，擾碼器30 (解擾碼器70)被復位為開始值。在恢復階段期間 復位擾碼器30 (解擾碼器70)是需要的，因為由於諸如位滑動等差錯，擾碼器70 和發射機40可能失去同步。然而，該擾碼器同步的不利方面是可能相同的TLP分 組36在每次通過恢復階段時出現同樣的位流。如果該位模式是殺手位模式，那麼 位模式會重複地造成諸如位差錯等問題。在一些實施例中，為了避免這些問題，編碼器100在發送由恢復階段產生的 第一 TLP 36之前，發送LO中特殊IDLE碼元的隨機數。在一些實施例中，特殊IDLE 碼元的數目的精確規則是由實現決定的，且可以根據各種因素每次運行時改變。多 個因素的影響使得難以表徵通過恢復階段的每個行程的期望數據。雖然關於有限數目的實施例描述的本發明，但是本領域的技術人員應該理解 它的許多修改和變體。所附權利要求旨在覆蓋在本發明的真實精神和範圍內的所有 這樣的修改和變體。
權利要求
1.一種用於發送使用(130，128)編碼方案進行編碼的數據的系統，所述系統包括包括解碼器的接收機；將發射機耦合到所述接收機的串行鏈路，其中由所述接收機通過所述串行鏈路接收代碼，所述代碼包括包括兩個有效狀態之一的兩位前綴；以及預定位長度的序列；其中所述代碼使得所述接收機能夠標識進入的數據。
2. 如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述接收機使用所述代碼作為訓 練序列，使得所述接收機能夠與所述發射機同步。
3. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，所述兩位前綴包括第一有效狀態， 其中所述第一有效狀態指示所述代碼是電氣空閒進入序列或電氣空閒退出序列，而 所述預定位長度的序列包括重複模式。
4. 如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述兩位前綴包括第二有效狀態， 其中所述第二有效狀態指示所述預定位長度的序列的第一種字節是有效載荷類型 碼元。
5. 如權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述有效載荷類型碼元指示所述 有效載荷是空閒有效載荷、事務層分組有效載荷、數據鏈路層分組有效載荷或有序 集有效載荷。
6. 如權利要求5所述的系統，其特徵在於，所述有效載荷類型碼元指示事務 層分組有效載荷，其中所述事務層分組還包括一個或多個長度欄位；以及 CRC欄位，所述CRC欄位佔用所述事務層分組的固定位置，其中所述CRC 欄位包括所述一個或多個長度欄位的循環冗餘校驗；其中所述接收機在使用所述一個或多個長度欄位計算事務層分組的長度之 前，確認關於所述CRC欄位的所述一個或多個長度欄位。
7. —種用於在發射機和接收機之間發射數據的編碼方案，所述編碼方案包括 由所述接收機通過串行鏈路接收代碼，所述代碼包括-兩位前綴；以及 預定位長度的序列；其中所述代碼使得所述接收機能夠與耦合到所述串行鏈路的所述發射機同步；由所述接收機獲取塊鎖定；以及如果所述兩位前綴具有第一預定值，那麼讀出有效載荷類型碼元，其中所述 有效載荷類型碼元佔據所述預定位長度的序列的第一個字節；其中當所述兩位前綴具有第二預定值時，所述代碼包括電氣空閒進入信號或 電氣空閒退出信號。
8. 如權利要求7所述的編碼方案，其特徵在於，讀出有效載荷類型碼元還包括檢索所述有效載荷類型碼元，其中所述碼元指示空閒的有效載荷；以及 對所述代碼不執行進一步的處理。
9. 如權利要求7所述的編碼方案，其特徵在於，讀出有效載荷類型碼元還包括檢索所述有效載荷類型碼元，其中所述碼元指示數據鏈路層分組； 計算所述預定位長度的序列的字節奇偶性； 轉發所述六個後續字節以供處理；以及將計算所得的字節奇偶性與所述預定位長度的序列的最後字節作比較，其中如果所述字節奇偶性與所述最後字節不同就將差錯記入日誌。
10. 如權利要求7所述的編碼方案，其特徵在於，讀出有效載荷類型碼元還包括檢索所述有效載荷類型碼元，其中所述碼元指示事務層分組；檢索所述事務層分組的長度字節，所述長度字節是在所述預定位長度的序列 中的預定位置處；以及依照規則，將所述檢索出的長度字節與多個循環冗餘校驗位作比較，所述多 個循環冗餘校驗位被置於所述預定位長度的序列的第二預定位置中，以生成結果；其中當結果為0時，所述事務層分組的長度從所述長度字節獲取。
11. 如權利要求10所述的編碼方案，其特徵在於，依照規則，將所述檢索出 的長度字節與多個循環冗餘校驗位作比較，還包括使用預定規則來計算所述事務層分組的長度。
12. 如權利要求7所述的編碼方案，其特徵在於，還包括 發射預定數目的低頻碼元，以使得所述接收機退出電氣空閒狀態； 發射第二預定數目的高頻碼元，以允許所述接收機獲取位鎖定； 發射第三預定數目的碼元，以允許所述接收機執行線路到線路去偏斜。 其中所述接收機正從低功率狀態恢復。
13. —種用於在串行鏈路中替換8b/10b編碼的代碼，所述代碼包括-包括第一值和第二值的兩位前綴，其中所述第一值指示或者是電氣空閒退出序列或者是電氣空閒進入序列；以及所述第二值指示空閒序列、數據鏈路層分組或者事務層分組；以及 預定位長度的序列，所述序列包括基於所述兩位前綴的值的獨特的位。 其中所述代碼使得耦合到所述串行鏈路一端的接收機能夠與耦合到所述串行 鏈路的另一端的發射設備同步。
14. 如權利要求13所述的代碼，其特徵在於，所述兩位前綴包括第一值，且 所述預定位長度的序列包括1和0的重複序列，其中所述兩位前綴和所述預定位長 度的序列沒有被擾碼並且用於標識塊邊界以供後續處理，以及用於在所需時驗證和 重新標識所述塊邊界。
15. 如權利要求14所述的代碼，其特徵在於，其中以低頻發送所述預定位長 度的序列這樣使得接收機能退出低功率狀態。
16. 如權利要求14所述的代碼，其特徵在於，其中所述預定位長度的序列使 得所述接收機復位線性反饋移位寄存器。
17. 如權利要求13所述的代碼，其特徵在於，其中所述兩位前綴包括第二值， 所述預定位長度的序列的第一字節還包括有效載荷類型碼元，其中所述接收機依照 所述有效載荷類型碼元處理所述預定位長度的序列。
18. 如權利要求18所述的代碼，其特徵在於，所述有效載荷類型碼元還指示 空閒的有效載荷，其中所述接收機不採取進一步的動作。
19. 如權利要求18所述的代碼，其特徵在於，所述有效載荷類型碼元還指示 數據鏈路層分組，其中所述代碼的剩餘字節包括要處理的六個字節和一個奇偶校驗 字節。
20. 如權利要求18所述的代碼，其特徵在於，所述有效載荷類型碼元還指示 事務層分組，其中所述代碼的剩餘字節包括兩位的格式信息； 十位的長度信息；一位的摘要信息，其中所述格式、長度和摘要信息一起提供所述事務層分組 的長度；以及多個CRC字節，在由所述接收機處理所述事務層分組之前，將所述CRC字 節與所述事務層分組的長度作比較。
全文摘要
本發明涉及一種在串行鏈路中用於編碼的鏈路和線路級分組方案。揭示了一種新穎的編碼方案，使得物理層能夠通過查看一些所選位來標識分組邊界，同時改進差錯檢測性能並對低功率狀態維持低開銷。通過消除8b/10b編碼對物理層的開銷，編碼方案實現了比當前的8b/10b編碼更好的差錯檢測性能。此外，新穎的編碼方案提供了其它差錯檢測性能、用於退出低功率狀態的低開銷機制以及用於處理有問題的分組的機制。
文檔編號H04L1/00GK101631000SQ20091013983
公開日2010年1月20日 申請日期2009年6月25日 優先權日2008年6月25日
發明者D·達斯莎瑪 申請人:英特爾公司