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在現(xiàn)代科技領(lǐng)域，高速數(shù)據(jù)采集是實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵。而JESD204B協(xié)議作為一種高效、可靠的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，在高速采集卡技術(shù)應(yīng)用中扮演著重要的角色。本文將詳細(xì)介紹JESD204B及其在高速采集中的技術(shù)應(yīng)用。

1.什么是JESD204B？

JESD204B是一種數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)，常用于高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 、數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 與邏輯器件之間的連接，最高線速率高達(dá)12.5Gbps。

JESD204B標(biāo)準(zhǔn)通過串行鏈路傳輸數(shù)據(jù)，提供高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸能力。它使用差分信號(hào)來傳輸數(shù)據(jù)，以提高抗干擾性能和傳輸距離。

該標(biāo)準(zhǔn)定義了數(shù)據(jù)幀的格式、時(shí)鐘同步、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)編碼和其他相關(guān)協(xié)議。它支持多通道數(shù)據(jù)傳輸，能夠同時(shí)傳輸多個(gè)通道的數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量。

JESD204B還提供了靈活的配置選項(xiàng)，可支持不同的數(shù)據(jù)速率和分辨率要求。它還包括一些錯(cuò)誤檢測(cè)和糾正機(jī)制，以確保數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)由 JEDEC Solid State Technology Association 開發(fā)和維護(hù)，廣泛應(yīng)用于通信、醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域的高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中。

總的來說，JESD204B是一種常用于高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中ADC、DAC與邏輯器件之間連接的數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)，它提供高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸能力，并支持多通道數(shù)據(jù)傳輸和靈活的配置選項(xiàng)。

相比于其他傳統(tǒng)接口協(xié)議，如CMOS、LVDS等（其接口線速率最高支持1Gbps），JESD204B具有更高的數(shù)據(jù)速率和更低的功耗，為高速采集卡提供了更好的性能和可靠性。

JESD204B的結(jié)構(gòu)：

JESD204B總共分為四層，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、傳輸層和應(yīng)用層。

物理層用于以特定的速率發(fā)送和接收數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)鏈路層用于8b/10b編解碼和幀、lane數(shù)據(jù)對(duì)齊

傳輸層用于數(shù)據(jù)組幀或解幀

應(yīng)用層用于鏈路配置和數(shù)據(jù)映射。 

JESD204B在高速采集應(yīng)用中需關(guān)注的參數(shù)：

L:Lane通路數(shù)

M:轉(zhuǎn)換器（AD/DA）數(shù)量

CS:每個(gè)樣本后的控制比特個(gè)數(shù)

N: 分辨率

N':是將N補(bǔ)全為nibble（4）的整數(shù)倍，N'=N+控制和偽數(shù)據(jù)位

S:每個(gè)轉(zhuǎn)換器每幀的樣本數(shù),

Fs:采樣率

Fc:幀時(shí)鐘

F:每幀字節(jié)數(shù)

K:每個(gè)多幀的幀數(shù)

在JESD204B的應(yīng)用中，最關(guān)鍵的是線速率的計(jì)算。熟悉以上參數(shù)后，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用即可計(jì)算出線速率。線速率Lane Rate計(jì)算：Lane Rate = (M x S x N' x 10/8 x FC)/L，其中：Fc=Fs/S。

JESD204B鏈路建立流程：

JESD204B正常發(fā)送接收數(shù)據(jù)前，需進(jìn)行鏈路建立。接收器通過同步接口發(fā)送SYNC同步請(qǐng)求信號(hào)，將SYNC信號(hào)置低。發(fā)射器接收到SYNC的低電平后開發(fā)發(fā)送K28.5碼流。接收器接收到不少于4個(gè)連續(xù)的K28.5碼流后，將SYNC信號(hào)置高。發(fā)送器檢測(cè)到SYNC置高后，繼續(xù)發(fā)送K碼流，在LMFC上升沿發(fā)送ILAS進(jìn)行通道對(duì)齊操作。經(jīng)過以上操作鏈路建鏈成功。通道建鏈成功后應(yīng)用層即可發(fā)送數(shù)據(jù)。

JESD204B在高速采集卡中的應(yīng)用：

高速采集卡在實(shí)際應(yīng)用中需要滿足高采樣率、高分辨率和低噪聲等嚴(yán)苛要求。而JESD204B協(xié)議正是滿足這些要求的理想選擇。其高速數(shù)據(jù)傳輸能力和強(qiáng)大的時(shí)鐘同步機(jī)制，確保了高速采集卡在各種復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性，為用戶提供了更精確的數(shù)據(jù)采集體驗(yàn)。

無論是醫(yī)學(xué)影像、雷達(dá)信號(hào)處理還是工業(yè)自動(dòng)化，JESD204B都能發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。通過提高數(shù)據(jù)傳輸效率和簡(jiǎn)化系統(tǒng)布線，JESD204B協(xié)議為高速采集卡帶來了更高的性能和更低的成本，使得數(shù)據(jù)采集變得更加高效和便捷。

邁碩電氣，深耕高速采集和微弱信號(hào)調(diào)理十余年，目前已靈活運(yùn)用JESD204B協(xié)議于我們的各類標(biāo)準(zhǔn)化和定制化的產(chǎn)品中，我們采用先進(jìn)的技術(shù)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，致力于滿足并超越客戶對(duì)我們高速采集板卡的預(yù)期，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集、精確的信號(hào)調(diào)理和可靠的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，為客戶提供多通道同步采集、高速采樣率等優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，廣泛適用于不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集需求。同時(shí)，兼容多種操作系統(tǒng)和開發(fā)環(huán)境，方便用戶進(jìn)行二次開發(fā)和定制化應(yīng)用。了解更多產(chǎn)品，歡迎訪問邁碩官網(wǎng)。