USB PD物理層使用的4B/5B編碼介紹

1. 什麼是4B/5B編碼

就是用5bit的一個二進制數來表示一個4bit二進制數.

2. 目的

爲了保證物理層通信的同步(一般數字電路實現),線路中傳輸的碼流需要有足夠多的跳變.
顯然正常的方式如:00000000(0)~11111111(255)在大部分情況下是沒有足夠跳變的。
曼徹斯特編碼有足夠跳變,但效率低,這裏不進一步討論了。
因此就有了4B/5B編碼,用一個5bit表示一個4bit,效率應在80%,它爲什麼有足夠多的跳變呢?
5bit(32種組合)中挑選一些有足夠跳變的來表示4bit(16種組合)

3. 編碼基本規則

每個5bit碼組中不多於3個"0"
或者5bit碼組中不少於2個"1"

附:USB PD3.0中4B/5B對應表

表格來自:USB_PD_R3_0 V2.0 20190829 + ECNs 2020-02-07 Redline.pdf
P70,Table 5-1 4b5b Symbol Encoding Table

(如0~F的對應,顯然遵循上面的2條規則的,不是數學邏輯轉換關係,應不必尋求對應公式,按對應錶轉換即可)

Name 4b 5b Symbol Description
0 0000 11110 hex data 0
1 0001 01001 hex data 1
2 0010 10100 hex data 2
3 0011 10101 hex data 3
4 0100 01010 hex data 4
5 0101 01011 hex data 5
6 0110 01110 hex data 6
7 0111 01111 hex data 7
8 1000 10010 hex data 8
9 1001 10011 hex data 9
A 1010 10110 hex data A
B 1011 10111 hex data B
C 1100 11010 hex data C
D 1101 11011 hex data D
E 1110 11100 hex data E
F 1111 11101 hex data F
Sync-1 K-code 11000 Startsynch #1
Sync-2 K-code 10001 Startsynch #2
RST-1 K-code 00111 Hard Reset #1
RST-2 K-code 11001 Hard Reset #2
EOP K-code 01101 EOP End of Packet
Reserved Error 00000 Shall Not be used
Reserved Error 00001 Shall Not be used
Reserved Error 00010 Shall Not be used
Reserved Error 00011 Shall Not be used
Reserved Error 00100 Shall Not be used
Reserved Error 00101 Shall Not be used
Sync-3 K-code 00110 Startsynch #3
Reserved Error 01000 Shall Not be used
Reserved Error 01100 Shall Not be used
Reserved Error 10000 Shall Not be used
Reserved Error 11111 Shall Not be used
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