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PRBS 7和PRBS31
PRBS7是目前10Gbps以下的串行总线中最常用的 测试码型 。常用的PRBS7的多项式为X7+X6+1，码长为127个比特，在ITU-TV.29规范中规定。PRBS7属于短 伪随机码型 ，与8b10bNRZ编码的数据流很相似，所以，在PCIe、SATA、XAUI、1000BASE-LX、FC、SAS等采用8b10b编码的串行总线中，PRBS7是最常用的测试码型，支持这些总线的芯片通常都可以输出PRBS7测试码型，用于眼图、抖动或误码率测量。
图 3：PRBS7码型发生器原理
PRBS7的码流中最长的连1为7个，最长的连0为6个；而8b10b编码中最长的连1为5，最长的连0也是5；因此，相比8b10b编码，PRBS7可以产生的较低频率的码型。使用PRBS7作为驱动源，在同一信道（比如背板上20英寸长走线）上传输到接收端后得到眼图和抖动，都比8b10b编码的作为驱动源时的结果稍差些。这样，PRBS7作为8b10b编码的串行总线的测试码型，留出了一定的设计余量。
图4：几种常用PRBS的说明
PRBS31的多项式为X31+X28+1，码长为2^31-1=2147,483,647个比特，属于长伪随机码型。码流中最长的连1为31个，最长的连0为30个，包含了相当多的低频成分而这正是SONET/SDH系统测试规范中所要求的，所以可用于像SONET/SDH信号那样包含了很多低频成分的物理层测量。
除了PRBS外，K28.5也是常用的测试码型之一。K28.5是8b10b编码表中的一个命令字，也是采用8b10b编码的串行链路中最常用的测试码型，由K28.5-=0011111010和K28.5+=1100000101组成，它有五个连续的1和五个连续的0，是8b10b编码中最长的连1和连0，也就是说K28.5包括了8b10b编码中最低频的码型，同时，K28.5中有101和010这样的高频码型，因此，K28.5非常适合测量和SI仿真时作为驱动端的激励，来计算信道的码间干扰（又称ISI）。我们知道，在8Gbps以下的串行总线上，8b10b编码是最常用的编码技术，这样也导致了K28.5是最流行的测试码型之一。在FC和XAUI标准中，也规定了K28.5为固有抖动的测试码型。
各种测试码型在同一信道上传输到接收端的测试结果分析
图5所示为 高速背板 、电缆的物理层测试的示意图，在发送端使用码型发射器作为驱动信号源，接收端使用误码检测器测量误码，或者使用示波器测量眼图。这样，就组成了完整的高速背板、电缆的物理层测试系统。
图5：高速印刷电路板的评估与测试系统
在本次测试中，我们使用了美国Centellax公司的可编程码型发生器PPG12500，PPG12500的输出信号速率可在1G到12.5Gbps任意调节。把输出信号的比特率设置为10.3125Gbps，幅度1V，去加重为1dB，输出码型分别为PRBS7/15/23/31。信道为某24英寸长PCB走线，在接收端使用Centellax的误码仪PCB12500测量误码率。表格2为测试结果，可见，驱动码型为短码型PRBS7时，误码率为0，而驱动码型为长码型PRBS31时，接收端的误码率最高。随着串行速率不断升高，8b10b编码在某些高速率链路上已不被采用，因此，在这些链路中很少使用PRBS7作为测试码型，几乎都使用了PRBS31作为测试码型，以产生最大的抖动和最恶化的激励信号。
表格2：误码率测试结果
Centellax的PPG12500产品介绍，特点，应用范围。
Centellax公司的PPG12500是速率在1-12.5Gbps可调的可编程码型发射器，相比其他码型发射器，有以下特点：
1.可编程码型长度高达24M个比特
2.内置了2个tap的去加重，可以用于评估某特定长度背板走线的TX端所需的去加重程度，而很多码型发射器都没有内置去加重功能，必须使用昂贵的外置去加重仪器附件。如下图6所示为示波器测量PPG12500输出的某6dB去加重的波形。
3.抖动透明传递功能，即码型发射器的参考输入时钟中注入抖动后，PPG12500的输出数据中也带有同类型抖动。如下图7为PPG12500搭配Centellax的时钟源TG1C1A，可以输出比特率为1-12.5Gbps、带有正弦抖动的串行数据。
4.可前面板控制，或者使用USB和GPIB遥控，提供了Labview驱动或者GUI来控制。
图6：PPG12500输出的带6dB去加重的码型
图7：Centellax的码型发射器PPG12500与时钟源TG1C1A
结语
在高速数字电路的互联设计中，伪随机码型PRBS是最常用的测试码型，Centellax的解决方案（码型发射器PPG12500加时钟源TG1C1A）提供了1-12.5G的比特率任意可调、集成去加重、可注入正弦抖动等强大功能，可以作为验证高速背板与 高速电缆 的驱动信号源、或者接收机抖动容限的加压信号源、以及发送端去加重程度的仿真器，是目前业界最高性价比的码型发生器。
