En la capa física del USB 3.0 hay un Codificador 8b/10b .
Wikipedia dice que esto eliminó la compensación de CC, mientras que el tutorial Estoy leyendo dice
es un esquema de codificación común en los diseños seriales de alta velocidad
¿Cuál es la finalidad de esta codificación en el contexto del USB? Además, ¿qué otras aplicaciones y ventajas ofrece esta codificación en otros tipos de dispositivos?
La respuesta sencilla para una codificación como la 8b/10b es que garantiza que el flujo de datos codificado tenga al menos una cierta cantidad de transiciones de datos. Sin esta codificación, un largo flujo de 0 o 1 tendería a parecer un intento de enviar CC a través del canal.
La misma filosofía se aplica a la codificación Manchester, donde el ancho de banda neto para transmitir a través del canal es dos veces el ancho de banda real de los datos. Las ventajas de 8b/10b son que el ancho de banda de transmisión utilizado es mucho menor que el 2X impuesto por Manchester.
Se quiere evitar la corriente continua a través del canal por una serie de razones. Aunque cada canal de transmisión tiene diferentes tipos de requisitos, la consideración principal es que la CC no atraviesa muy bien los circuitos acoplados a condensadores o transformadores. La otra gran consideración, incluso para los circuitos de acoplamiento directo, es que las transiciones son necesarias para poder sincronizar un circuito PLL en el extremo del receptor, de modo que se pueda recuperar la sincronización para permitir el estrobo de los bits de datos en el momento correcto.
"La corriente continua no atraviesa muy bien los circuitos acoplados a condensadores o transformadores" - también podría dejar de lado las dos últimas palabras :)
Aparte de las buenas propiedades mencionadas por otros, las otras cosas buenas que te da 8b10b incluyen 1. 1. Fácil discriminación en el receptor entre símbolos de control de enlace y de datos 2. Fácil detección de ~75% de los errores.
También es sorprendentemente fácil construir transmisores y receptores 8b10b en lógica programable; la patente original de IBM especifica todas las operaciones lógicas necesarias (y si eres demasiado vago para eso, Chuck Benz lo ha hecho por ti en Verilog).
Wikipedia también tiene una página muy útil sobre el 8b10b.
Se explica más adelante en el tutorial vinculado, en la página 15.
Las razones enumeradas para aplicar esta codificación al USB 3.0 son:
Un colega tiene otra hipótesis. Parafraseando:
El cable tiene inductancia y capacitancia. Esto suaviza el frente de ataque de los pulsos. Así, la transmisión de un solo 1 dejará el bus en un determinado estado eléctrico, mientras que la transmisión de varios 1s lo dejará en un estado eléctrico diferente (más cercano al estado estacionario). En consecuencia, el envío de un 0 posterior tendrá un potencial diferente en los dos escenarios.
En tercer lugar, he aquí una cita de la norma, sección 3.2.1
El receptor necesita suficientes transiciones para recuperar de forma fiable el reloj y los datos del flujo de bits. Para para garantizar que se produzcan transiciones adecuadas en el flujo de bits, independientemente del contenido de los datos que se transmitidos, el transmisor codifica los datos y los caracteres de control en símbolos utilizando un código 8b/10b.
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Resulta que más adelante en el tutorial se explica esto. Todavía tengo curiosidad por saber en qué otras áreas se utiliza esta codificación.
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¿Puede explicar con más detalle el motivo?
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Si 8b/10b garantiza muchas transiciones, ¿afectará a la integridad de la señal debido al efecto piel? Además, ¿a qué se refiere todo el mundo con canal equilibrado de CC y por qué es necesario?