SATA協(xié)議OOB信號

1、SATA 協(xié)議中的 00B 言號HarveySATA 協(xié)議中 OOB(out of band)信號主要的功能有：初始化、雙方傳輸速率的協(xié)商、從省電狀態(tài)喚醒、重制。00B 有三個帶外信號：COMRESETCOMINITCOMWAK 被物理層生成或探測來進行上電或者數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蕚涔ぷ?。OOB 言號的 碼型由突發(fā)的數(shù)據(jù)流和空閑電平組成。 一個突發(fā)數(shù)據(jù)流由4個DWORD共 160bits, 每個DWOR包含 4 個 D24.3 )或 4 個 ALIGNp 碼元組成。SATA 規(guī)范中對于 D24.3 的描述為“ preferred ” ,對于 ALIGNp 的描述為“ allowed ”。(The si

2、gnal patterns used duri ngthe OOB bursts shall be comprised of D24.3 characters (preferred) or ALIGN primitives(allowed), tran smitted at the Gen1 rate.)一個 ALIGNp 碼元如下，由 4 個 AlignD27.3、D10.2、D10.2、K28.5( send first )組成：ALlGNrcsnsisJs of the follow ng four characters:(rd+)(rd-)liaODDOIOI 0011111C1D A

3、lignl (K28.S)aiaiowioi 0101010101 Align2 (D1O,201010101010101010101AlignS 010.211011000110010011100Align4 D27.3OOB 信號中的數(shù)據(jù)流是以 GEN1 的速率發(fā)送的，根據(jù)數(shù)據(jù)流的組成可知，一個突發(fā)數(shù)據(jù)的持續(xù)時間為160UIOOB( 106.7 ns)。 UI (unit in terval、單位時間):為 傳送1bit 的時間，對于 GEN1 來說，1UI 為 666.667 ps=既然 COMRESETCOMINIT COMWAKE 號中的突發(fā)數(shù)據(jù)流都一樣，那么通信雙方怎樣區(qū)分這三個信

4、號呢？ 一是信號的方向： COMRESET 由 host (PCH 發(fā)給Device (HDD 的；COMI NIT 是由 Device 發(fā)給 host 的；COMWAKE 是 可以雙方互 發(fā)的。其次是信號的碼型特征：突發(fā)數(shù)據(jù)流和空閑電平的持續(xù)時間。COMRESETCOMINIT COMWAKE 個信號的突發(fā)數(shù)據(jù)流持續(xù)時間是相同的，106.7ns ;而空閑 期間的持續(xù)時間則有所不同，COMRESETCOMINIT 為480UIOOB(320ns), COMWAKE則是160UIOOB(106.7ns).通過檢測三種信號的數(shù)據(jù)流和空閑時間長度便可判斷 信號的種類和有效性。下面 00B 言號在 h

5、ost 與 device 速度協(xié)商過程中的介紹COMRESET:主機會發(fā)送不少于 6 個 COMRES 信號，接收端會搜尋 4 個連續(xù)的帶有 320ns 空閑狀態(tài)的 COMRESET 號.接收端對于任何帶有小于 175ns 或大于 525ns 的空閑 間隔的COMRESETU為其為無效信號。主機發(fā)送完最后一個突發(fā)數(shù)據(jù)流后，主 機接口應保持空閑狀態(tài)至少 525ns.COMINIT：device 收到 COMRESET，會發(fā)出不少于 6 個 COMINIT行握手回應，host 對于COMINIT 的接收原理同 COMRESET.COMWA：KEhost 接收到 COMINIT 后，對自己進行校準，

6、并向 device 發(fā)出 COMWA 信 E 號，從機收到 COMWA 信號后，要連續(xù)發(fā)送不少于 6 個 COMWA 信號給主機回應，并在接下來的 54.6us 內，以自身支持的最高速率向 host 發(fā)送 ALIGNp 數(shù)據(jù)流； 主機接收到COMWA 信號后，便會以自身的最低速率發(fā)送 D10.2，若在接收到 COMWA 的 E873.8us內收到 device 發(fā)送過來的 ALIGNp 數(shù)據(jù)流，便會以相同的速 率再發(fā)送給 device ；若沒有收到 ALIGNp, host 便會重新初始化。同時在 device 端，若發(fā)送了 54.6us 的 ALIGNp沒收至 U host 的回應，便表示

7、host 不能以當前速 度 link，device 便會降低速度，重新發(fā)送 ALIGNp 若以最低速度發(fā)送都沒收到 主機回應，則 device 便會進入 error state. 接收端對于任何帶有小于 35ns 或 大于 175ns 的空閑間隔 COMWA 都認為其為無效信號。發(fā)送方在發(fā)送完最后一個 ALIGNp 數(shù)據(jù)流后，至少要等待 175ns,讓接受方有時間正確反應進行探測。在設 備端當最后一個 COMWA 信號發(fā)送后，device 保持等待狀態(tài)不多于228.3ns，以 減小串擾 .當 device 通過 ALIGN 鎖定后，便會發(fā)送 SYNCp 碼：D21.5、D21.5、D21.4K

8、28.3(send first) ，表示可以開始正常操作 ; 當主機接收到三個連續(xù)的non-ALIGNp 碼后，communication link 便會建立，進入正常操作。下圖便是 link順序，左邊為 host,右為 device :F 面是利用 SATA 協(xié)議分析儀測得的 00B 言號數(shù)據(jù)及時序，其中 H1 為 host(PC)D1 為 Device(HDDF-W rI?If *J 1 -I2 QT- l ab 1* 1111t I； I| 2 Ell 2 D7? |*33F 面是 SATA 協(xié)議分析儀的上位機對于 00B 言號的握手流程分析：兩張圖是兩種表達方式，其中第一張圖中的脈沖表

9、示突發(fā)數(shù)據(jù)流， 而非一個高電平，從這 張圖中我們可以看出 OOB 言號的偵測與完成。AJvgnrninCAinn-vntALICNPrrttI1T_ _ _ rRudV-J- Ii1 1 BuW沖泄|弔fWLMBw 7f-* MEM*BIx阿*Ew M*0mHE OCfl*nocwM 3CHIVPocei* 幷BBTI*#41d阿Ml 1*4-1比Hluv M17tJ Hfilireaaa-7IQQA171 OOta4?! StSfllTCiair?t ocaTtiXbE43CA 1ir-4 啊1 ia 頁* 1 HkM 1 18W3CAe was他X9iXXlw octi mmW| W| E|i即l*iMi冷 1L M, -L.LMTTTW出JL. TH.JZllMll-rOiiW WBIN WBFOOS!15f OWro | *ace_jF QMilgTOOMihilT OZr nsmtCOMWAX1：COMWAKE gg所祕*I：惑 H.下面是利用示波器在 SATA 接口 TX 端測得的 COMWA 信號：下