8b/10b编码是一种用于减少数据线上的低效能时钟信号传输的技术,通过在数据流中插入特殊的控制字符,来同步数据和时钟。在Verilog中实现8b/10b编码器可以通过以下步骤完成:
定义8b/10b编码所需的特殊字符和状态机。
在数据接收端,解码这些特殊字符,并恢复时钟信号。
以下是一个简化的8b/10b编码器的Verilog代码示例:
module encoder_8b10b(
input clk,
input rst,
input [7:0] data_in,
output [9:0] data_out
);
// 8b/10b encoding state machine
parameter IDLE = 2'b00,
START = 2'b01,
DATA = 2'b10;
reg [1:0] state_reg, state_next;
reg [2:0] cnt;
// Combinational logic for next state and output
always @ (state_reg or cnt or data_in) begin
state_next = state_reg;
data_out = 10'b0;
case (state_reg)
IDLE: begin
if (data_in != 8'b0) begin
state_next = START;
data_out[9:8] = 2'b10; // K28.5
end
end
START: begin
state_next = DATA;
data_out[2:0] = data_in[2:0]; // K28.5, D28.5, D28.4
end
DATA: begin
data_out[9:0] = {data_in[7:0], 2'b01}; // K28.5, D28.7, ..., D28.0, K28.4
if (cnt == 3'd9) begin
state_next = IDLE;
end
end
endcase
end
// State flip-flops with reset
always @ (posedge clk) begin
if (rst) begin
state_reg <= IDLE;
cnt <= 3'd0;
end else begin
state_reg <= state_next;
cnt <= (state_next == DATA) ? (cnt + 1'b1) : 3'd0;
end
end
endmodule
这个例子中,我们定义了一个简单的状态机来处理8位输入数据,并在每个状态下产生相应的10位输出。这个编码器没有包括所有的8b/10b特性,例如非对齐数据(不是每个字符开始都是K28.5)或者编码中的特殊字符(SOF, EOF, ESC等),但它提供了一个基本的8b/10b编码器的架构。实际应用中,你需要完整地实现8b/10b协议的所有特性。