8b/10b

8b/10b编码把8比特的子元转换成10比特的子元。目的是以便在串行传输中达到直流平衡（DC Balance），明晰边界，并提供足够的状态改变来利于时钟恢复。目标是至少在20比特“1”的个数与“0”的个数的差距不超过2个，并且没有连续的5个“1”或“0”。

8b/10b编码是1983年由IBM的 Al Widmer 与 Peter Franaszek 所提出，应用于ESCON，后来申请成专利。目前广受串列总线所采用。例如：IEEE 1394b、SATA、PCI Express、Infini-band、Fiber Channel、RapidIO等总线，都是采用8b/10b编码。2008年推出的USB 3.0规格书亦明言采用了8b/10b编码。

8b/10b编码的提出即是因应光纤的传输技术，8b/10b技术是将8个比特经过某种映射的机制转化为10个比特的字码，分两个部位分别进行映射的处理，分别是 5B/6B 与 3B/4B 的处理，另外“D.a.b”是资料码（D即是Data），“K.a.b”指控制码（K即是Key），a与b表示输入的原始资料。

工作原理

8b/10b编码输出比特数目总共是10个比特，但只有“+2”“+0”“-2”三种组合。其中“+2”是指4个比特0，与6个比特1；“+0”是指5个比特“0”，与5个比特“1”；“-2”是指6个比特“0”，与4个比特“1”，利用这种“不均等性— Disparity”的特性而具有强大的直流平衡（DC Balance）功能，可使得发送的“0”、“1”数量保持一致，连续的“1”或“0”基本上不超过5位。

(Disparity = number of "1" - number of "0")

编码表

8b/10b编码将一组8位资料分成两组，一组3比特，一组5比特，经过编码后形成一组4位和一组6比特，故送发时是一组10比特的资料，解码时再将10比特的资料变换得到8位资料。编码过程中低位5比特的资料会进行5B/6B编码，高位3比特的资料则进行3B/4B编码。

例如一组8位的资料是 10110101：

首先，分成两组 101 与 10101

a=10101（21） b=101（5），符号为 D21.5，在下表中的位序为HGFEDCBA，a（EDCBA）经过5B/6B编码为abcdei，b（HGF）经过3B/4B编码为fghj。

RD = Running Disparity.

不均等性的执行规则

Previous RD	Disparity of 6 or 4 Bit Code	Disparity chosen	Next RD
−1	0	0	−1
−1	±2	+2	+1
+1	0	0	+1
+1	±2	−2	−1

5b/6b

5B/6B code

input		RD = −1	RD = +1		input		RD = −1	RD = +1
	EDCBA	abcdei				EDCBA	abcdei
D.00	00000	100111	011000		D.16	10000	011011	100100
D.01	00001	011101	100010		D.17	10001	100011
D.02	00010	101101	010010		D.18	10010	010011
D.03	00011	110001			D.19	10011	110010
D.04	00100	110101	001010		D.20	10100	001011
D.05	00101	101001			D.21	10101	101010
D.06	00110	011001			D.22	10110	011010
D.07	00111	111000	000111		D.23 †	10111	111010	000101
D.08	01000	111001	000110		D.24	11000	110011	001100
D.09	01001	100101			D.25	11001	100110
D.10	01010	010101			D.26	11010	010110
D.11	01011	110100			D.27 †	11011	110110	001001
D.12	01100	001101			D.28	11100	001110
D.13	01101	101100			D.29 †	11101	101110	010001
D.14	01110	011100			D.30 †	11110	011110	100001
D.15	01111	010111	101000		D.31	11111	101011	010100
					K.28	11100	001111	110000

† Same code is used for K.x.7

3b/4b

3b/4b code

input		RD = −1	RD = +1		input		RD = −1	RD = +1
	HGF	fghj				HGF	fghj
D.x.0	000	1011	0100		K.x.0	000	1011	0100
D.x.1	001	1001			K.x.1 ‡	001	0110	1001
D.x.2	010	0101			K.x.2 ‡	010	1010	0101
D.x.3	011	1100	0011		K.x.3	011	1100	0011
D.x.4	100	1101	0010		K.x.4	100	1101	0010
D.x.5	101	1010			K.x.5 ‡	101	0101	1010
D.x.6	110	0110			K.x.6 ‡	110	1001	0110
D.x.P7 †	111	1110	0001
D.x.A7 †	111	0111	1000		K.x.7 † ‡	111	0111	1000

Control symbols

5b/6b 与 3b/4b 表可能导致下列 12 控制符号（control symbols）允许被发送，K.28.1， K.28.5， K.28.7 是逗号（，）序列：

控制符号（Control symbols）

input		RD = −1	RD = +1
	HGF EDCBA	abcdei fghj	abcdei fghj
K.28.0	000 11100	001111 0100	110000 1011
K.28.1 †	001 11100	001111 1001	110000 0110
K.28.2	010 11100	001111 0101	110000 1010
K.28.3	011 11100	001111 0011	110000 1100
K.28.4	100 11100	001111 0010	110000 1101
K.28.5 †	101 11100	001111 1010	110000 0101
K.28.6	110 11100	001111 0110	110000 1001
K.28.7 ‡	111 11100	001111 1000	110000 0111
K.23.7	111 10111	111010 1000	000101 0111
K.27.7	111 11011	110110 1000	001001 0111
K.29.7	111 11101	101110 1000	010001 0111
K.30.7	111 11110	011110 1000	100001 0111

与 8b/10b 相关技术

目前IBM的专利已过期，此方案已成为大众化的技术。

8B/10B 编码的应用如下

• PCI Express 1.0/2.0
• IEEE 1394b
• Serial ATA
• SAS
• SSA
• Gigabit Ethernet
• 光纤通道
• InfiniBand
• XAUI
• Serial RapidIO（英语：RapidIO）
• DVI和HDMI（最小化传输差分信号）
• DVB Asynchronous Serial Interface（ASI）
• DisplayPort Main Link
• HyperTransport
• Common Public Radio Interface（CPRI）
• USB 3.0

数字音效

重要的应用面:

• Digital Audio Tape
• Digital Compact Cassette (DCC).

用于 audio 与 data CDs:

• Compact Disc Eight-to-Fourteen Modulation

与 128b/13xb 相关技术

128b/13xb编码的应用如下：

• PCI Express 3.0/4.0（128b/130b）
• USB 3.1 Gen2（128b/132b）
• SAS 4
• DisplayPort 2.0
• NVLink

外部链接

• Original paper by Franaszek and Widmer（页面存档备份，存于互联网档案馆）.
• 美国专利第4,486,739号（于2002年6月30日失效）

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