胡为东系列文章之五--USB 3.0物理层测试中的一致性

2015-07-01 12:01:41   来源:ednchina   

关键字: 胡为东  USB  3  物理层测试

 

LTSSM(Link Training and Status State Machine)主要用于控制链路的链接状态和链路的电源管理。U0-U3为四种和工作相关的状态,U0状态表示的是超高速链接处于使能状态,数据包正在收发或者链路处于空闲状态;U1表示的是低功耗链路状态,此时没有数据包收发,超高速链路可以处于非使能状态以节省功耗;U2也是一种低功耗状态(能进一步节省功耗,但是如果要退出该状态则需要更长的等待时间);U3为链路终止状态(可进一步的节省功耗);Rx.Detect、Polling、Recovery以及Hot Reset为四种链接状态,Rx.Detect状态表示当链路上电后,host和device能够相互识别到双方的存在,一旦识别,双方将开始进入初始化训练程序;Polling状态表示host和device在训练初始化发送端和接收端以及进行同步,准备进行数据包的发送;Recovery主要是当链路发现当前系统要从低功耗状态切换出来或

 

图1 USB3.0 LTSSM的状态机流程图

者当前没有工作在U0状态而需要重新进行训练和配置的时候进行链路恢复;Hot Reset表示链路允许下行端口重新设置上行端口;另外两种链路状态为Loopback和Comliance,分别用于误码率测试和发送端一致性测试;还有其它两种状态为SS.Inactive和SS.Disabled,分别为链路出现错误的状态和链路工作在非超高速状态或者链路工作USB2.0状态。

从上图1中可以看出,从链路上电开始到正常工作(类似于将USB3.0的U盘插到笔记本的USB3.0接口上到能够正常开始读取数据)需要经历三个阶段:Rx.Detect、Polling、U0,其中Polling过程会对链路上的终端设备进行相关的初始化设置,从Rx.Detect到U0的过程需要经历的子过程步骤如下:

图2 Rx.Detect到U0状态需要经历的子状态

在Rx.Detect状态,链路上的host或者device开始识别远端是否有端接,如果有端接,则链路上的终端均开始发送特定规格的Polling.LFPS码(低频周期突发信号,周期在20ns到100ns之间),LFPS信号是一个非常关键的信号,通过不同特征的LFPS信号可以实现host或者device在多种状态之间进行切换,不同特征的LFPS信号主要表现为时序上的不同,如tBurst和tRepeat参数,不同要求的LFPS信号参数如下图3所示;经过特定时间的Polling.LFPS握手后,开始发送定制好的TSEQ码进行接收端的均衡器设置,然后再通过TS1/TS2(Training Sequence,训练码)码进行其它相关参数的设置,最后通过发送Idle码进行握手,完成整个链路的初始化,进入U0正常工作状态。如下图4、图5所示,图5为用力科的USB3.0协议分析仪对链路初始化过程的分析结果,从该图上可详细了解到初始化过程的训练码序列及其时序关系。

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编辑:什么鱼
本文引用地址: http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0701/article_12169.html
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