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柚子快報(bào)邀請(qǐng)碼778899分享:PCIE Order Set

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1 Training Sequence

????????Training Sequence是由Order Set(OS) 組成,它們主要是用于bit aligment,symbol aligment,交換物理層的參數(shù)。當(dāng)data_rate = 2.5GT or 5GT 它們不會(huì)被擾碼(scramble),當(dāng)date_rate = 8GT or higher 根據(jù)特殊的規(guī)則決定是否對(duì)Order Set 進(jìn)行擾碼。

????????LTSSM中使用最多的訓(xùn)練序列為TS1 TS2,它們一般都是連續(xù)進(jìn)行發(fā)送,只可以被SKP**以及 **EIOS(2.5GT除外,因?yàn)槠洳恢С值凸哪J?打斷。協(xié)議中對(duì)于“連續(xù)”的描述是:

對(duì)于使用8b/10b 的TS1 or TS2,symbol 6與前一個(gè)symbol 6是一致;對(duì)于使用128/130b編碼的TS1 or TS2, symbol 6~9與前幾個(gè)symbol 6 -9是相同的,對(duì)于symbol 中Reserved field 需要按照如下的規(guī)則處理。發(fā)送時(shí)Reserved 字段全部填充為0,對(duì)于接收機(jī)必須對(duì)reserved bit進(jìn)行奇偶性計(jì)算(parity computation)(如果reserved bit 進(jìn)行了奇偶性計(jì)算), 如果明確指出相鄰的symbol中所有的Reserved bit必須保持相同,則may 需要直接比較前后symbol中的reserved bit。此外對(duì)于**128b/130b**的編解碼每條lane能偶獨(dú)立跟蹤各自的DC Balance (dc balance指的是1 和 0 之間的差距),最大的differenct 為511,達(dá)到最大值之后會(huì)保持在511。

????????在兩種情況下Dc Balance differentce會(huì)被 set to 0:

?發(fā)送機(jī)進(jìn)入電氣空閑狀態(tài)[electrical idle]發(fā)送機(jī)在發(fā)送EIEOS退出電氣空閑后發(fā)送了Data BLock。

????????每發(fā)送8個(gè)TS1 or TS2 OS,發(fā)送機(jī)必須評(píng)估running DC Balance并設(shè)置TS 中的DC Balance Symbol ,設(shè)置的算法如下:如果需要降低對(duì)方發(fā)送 "1“ ,需要set 20h for symbol14 and 08h for symbol 15;如果需要降低發(fā)送”0“, 需要set DFh for symbol 14 and F7h symbol 15。

runing dc balance > 31 DC Balance (symbol 14 and symbol 15) ?are not scrambld.runing dc balance > 15 symbol 14 ?TS1 Identifier Symbol ?is scarmbled , DC Balance ( symbol 15) ?are not scrambld.else ?symbol 14 ? and 15 TS1 Identifier Symbol ?is scarmbled .

note 任何DC Balance symbol(symbol 14、15) 禁止進(jìn)行擾碼。

?2 Electrical Idle

????????在發(fā)送機(jī)進(jìn)入電氣空閑(Electrical Idle) 之前,它必須發(fā)送Electrical Idle Order Set Sequence(EISOQ)。EIOSQ 是1個(gè)EIOS symbol? in data_rate 2.5T 8GT 16GT,? ?2個(gè)EIOS symbol in data_rate 5GT。在8b/10b編碼下EIOS = K28.5(COM)+ 3個(gè)K28.3(IDL) Symbol,發(fā)送時(shí)需要發(fā)送所有的4個(gè)symbol,在接受時(shí)只要收到 COM+2個(gè)IDL便認(rèn)為識(shí)別到了一個(gè)EIOS Symbol。在128b/130b編碼條件下EIOS 是一個(gè)order set block,正常發(fā)送時(shí)需要發(fā)送完整的symbol,但是如果在它發(fā)送EIOS結(jié)束后進(jìn)入電氣空閑狀態(tài),意味著當(dāng)前發(fā)送的是最后一個(gè)EIOS,此時(shí)可以只發(fā)送EIOS 中的symbol 0-14,接收時(shí)如果一個(gè)OS block 的symbol 0-3 符合EIOS的定義則認(rèn)為收到了一個(gè)EIOS 序列。

????????在發(fā)送Electrical IDLE OS 最后一個(gè)symbol ,發(fā)送機(jī)必須處于電氣空閑狀態(tài)。

當(dāng)使用8b/10b編碼時(shí)并且data_rate = 5GT ,EIEOS還可以被用作如下場(chǎng)景中:

?在進(jìn)入Configuration.Linkwidht.start的第一個(gè)TS1 OS之前;在進(jìn)入Recovery.Lock的第一個(gè)TS1 OS之前;每隔32個(gè)TS1 or ?TS2 OS 需要發(fā)送一個(gè)EIOS(Configuration.Linkwidht.start ?Recovery.Lock Recovery.RcvrCfg );

當(dāng)使用128b/130b編碼時(shí)EIEOS也可以被用作Block Alignment,也可以用作在如下場(chǎng)景中:

?在進(jìn)入Configuration.Linkwidht.start的第一個(gè)TS1 OS之前;?在進(jìn)入Recovery.Lock的第一個(gè)TS1 OS之前;在Data Stream 發(fā)送結(jié)束時(shí)候,如果不發(fā)送EIOS 也不進(jìn)入Recovery.RcvrLock 則需要在EDS Frame Token 之后發(fā)送一個(gè)EIEOS;每隔32個(gè)TS1 or ?TS2 OS 需要發(fā)送一個(gè)EIOS ;?如果Reset EIEOS Interval Count Bit =1 則避免將TS打斷,則在Recovery.Equalizatoin 狀態(tài)需要每隔65536個(gè) TS1 OS 發(fā)送后需要發(fā)送一個(gè)EIOS ;?它是FTS OS, Compliance Pattern,or Modified Compliance pattern中需要使用。

3 Fast Training Sequence

????????FTS用于從L0s(低功耗)? 退出至L0時(shí)用于bit and symbol鎖定的序列,它被Receiver用于檢查測(cè)是否退出電氣空閑狀態(tài),并對(duì)齊Receiver 's ?bit and symbol 電路應(yīng)應(yīng)對(duì)后續(xù)到來(lái)的數(shù)據(jù)。

? ? ? ? 當(dāng)速度是2.5GT or 5 GT時(shí):FTS = K28.5 + 3個(gè)K28.1,N_FTS(number of FTSs)是組件可以請(qǐng)求對(duì)端設(shè)備需要發(fā)送FTSs 的最大數(shù)量(max is 255)。 如果data_rate = 5GT, 在發(fā)送第一個(gè)FTS之前,會(huì)先發(fā)送4個(gè)EIE symbol (主要是幫助Receiver 檢測(cè)到 退出電氣空閑)?,規(guī)范允許至多發(fā)送8個(gè)EIE symbol (幫助恢復(fù)發(fā)送機(jī)pin上的電壓可以在允許的時(shí)間內(nèi)達(dá)到一個(gè)可接收的水平 )。如果Extended Sync Bit = 1 則需要發(fā)送4096個(gè)FTS,提供給link 監(jiān)控工具足夠的時(shí)間實(shí)現(xiàn)完成bit frame 同步。 ?SKP必須FTSs之間發(fā)送,但是在第一個(gè)N_FTS FTSs 不可以發(fā)送中間不可以發(fā)送FTS,主要是為了維持兩端設(shè)備間的clk 頻偏,在最后一個(gè)FTS后需要發(fā)送一個(gè)SKP OS。

Note:協(xié)議規(guī)范也允許最后發(fā)送2個(gè)SKP OS,一個(gè)用于指示FTS已經(jīng)發(fā)送完成,另一個(gè)用于補(bǔ)償頻偏。

????????當(dāng)速度是8GT or higher時(shí):N_FTS(number of FTSs)是組件可以請(qǐng)求對(duì)端設(shè)備需要發(fā)送FTSs 的最大數(shù)量(max is 255)。第一個(gè)FTS 是130 bit的unscrambled 的Order Set Block,在退出至L0s,發(fā)送機(jī)需要發(fā)送first 1個(gè)EIEOS幫助Receiver 識(shí)別到退出電氣空閑,隨后發(fā)送N_FTS個(gè)FTSs (如果Extended Sync Bit = 1,N_FTS=4096),F(xiàn)TS目的主要是為了完成bit or symbol鎖定。規(guī)范要求每隔32個(gè)FTS則需要發(fā)送一個(gè)EIEOS,當(dāng)last?FTS 發(fā)送結(jié)束后需要發(fā)送 1個(gè)EIEOS幫助receiver 完成block alignment。當(dāng)最后一個(gè)EIEOS發(fā)送結(jié)束后,需要發(fā)送一個(gè)SDS OS,它是用于幫助接收機(jī)完成去偏移和指示link partner 跳轉(zhuǎn)到Data stream,SDS OS之后必須發(fā)送Data Block。

Note:協(xié)議允許在最后一個(gè)FTS后發(fā)送2個(gè)EIEOS,前提是N_FTS是32的整數(shù)倍。

需要注意的是N_FTS字段的值可以通過(guò)Recovery 階段更新new value,但同時(shí)也可以通過(guò)上層軟件通過(guò)Common Clock Configuration bit進(jìn)行修改。

4 Start of Data Stream Ordered Set?

? ? ? ? SDS 只有在Gen3 以上才會(huì)被發(fā)送, 且只允許在Configuration.Idle,Recovery.Idle,Tx_L0s.FTS的LTSSM狀態(tài)以及Loopback Master 發(fā)送。

Note: 除了Loopback Master狀態(tài),其他狀態(tài)期間SDS之后必須是Data Block。

5 SKP order set

? ? ? ? SKP OS用于補(bǔ)償鏈路兩端設(shè)備之間的頻差。

8b/10b: 該編碼下SKP OS= COM + 3*IDLE,然后收到的SKPOS 可能是COM+ 1~5 個(gè) IDLE symbol.

128b/130b: 該編碼下SKP? OS是包含16個(gè)symbol, 然后收到的SKP OS可能是8,12,16,20,24個(gè)symbol。SKP OS分為Standard SKP OS和 Control SKP OS , 8G只被允許使用標(biāo)準(zhǔn)SKP, 8G以上支持兩種SKP。

8GT Rate 發(fā)送機(jī)要求: SDS 和standard? SKP發(fā)送后需要初始化Parity;需要Scrambling功能使能后才能更新Parity;當(dāng)前SKP OS中的parity 使用當(dāng)前data block計(jì)算得到值。 接收機(jī)要求: 在SDS 和SKP收到后需要復(fù)位Parity; scrambling 使能時(shí)候parity 計(jì)算有效; 計(jì)算當(dāng)前Data block的parity并與收到的值比較,如果mismatch需要更新結(jié)果到lane Error Status register 。8GT Rate >? 發(fā)送機(jī)要求: SDS 和Control? SKP發(fā)送后需要初始化Parity;在進(jìn)入Recovery.Speed狀態(tài)同時(shí)需要復(fù)位Parity;需要Scrambling功能使能后才能更新Parity;當(dāng)前SKP OS中的parity 使用當(dāng)前data block計(jì)算得到值。 接收機(jī)要求: 在SDS 和Control? SKP收到后需要復(fù)位Parity, 在進(jìn)入Recovery.Speed狀態(tài)同時(shí)需要復(fù)位Parity; scrambling 使能時(shí)候parity 計(jì)算有效; 計(jì)算當(dāng)前Data block的parity并與收到的值比較,如果mismatch需要更新結(jié)果到相應(yīng)寄存器。收到Stanard SKP 的parity 與收到的值比較結(jié)果不應(yīng)該影響lane Error Status register 。

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