SATA模块物理层OOB信号分析总结（三）

- 一、简介
- 二、总体解析
- - 2.1 OOB作用
  - 2.2 OOB信号的组成
  - 2.3 总体phy link过程
  - 2.4 整体PHY LINK Trace
  - 2.5 PHY LINK状态查询
- 三、其他相关链接
- - 1、SATA模块之HBA卡开发总结（一）
  - 2、SATA信息传输FIS结构总结（二）
  - 3、PCIe物理层总结-PCIE专题知识（一）
  - 4、PCIe数据链路层图文总结-PCIe专题知识（二）
  - 5、SSD硬盘SATA接口和M.2接口区别总结

一、简介

本文主要讲解SATA底层FW中HOST和DEVICE进行FHY LINK过程中OOB(Out-of-Band)信号的产生与检测。

二、总体解析

2.1 OOB作用

OOB主要的作用如下：
1、初始化(initialization)；
2、传输速率的协商与对接(Speed negotiation)；
透过OOB handshake，host与device可以决定要在Gen1,Gen2或Gen3做data传输。
3、重置(Reset)；
4、从省电状态(Slumer/Partial)的唤醒。

2.2 OOB信号的组成

OOB信号实际上主要有COMRESET/COMINIT与COMWAKE三个PHY信号线。
COMRESET：Host对Device进行硬件重置以及SATA信号的重新建立。
COMINIT：由Device送往Host，要求信号初始化。
COMWAKE：Host或是Device装置可以激发该信号来将PHY从省电状态(Slumer/Partial)抽离。

COMRESET/COMINIT由两部分相互间隔构成，一部分是突发长度为160个UI (Unit Interval)约106.7ns的ALIGN，另一部分是长度为480UI约320ns的Idle。
在这里插入图片描述
COMWAKE同样是有两部分相互间隔组成，一部分是突发长度为160个UI (Unit Interval)约106.7ns的ALIGN，另一部分是长度为160个UI约106.7ns的Idle。

需要注意的是，虽然COMREST和COMINIT形式上是一样的，但COMREST只能从host到device，而COMINIT只能从device到host。
在这里插入图片描述

2.3 总体phy link过程

1、HOST重置，一直发送COMREST；
2、DEVICE检测到COMRESET后以COMINIT回应；
COMINIT为重新连接开始信号，设备可以在任意时间发送COMINIT重新建立连接。
注意：若没有COMINIT的通知，HOST就会重复步骤1，直到DEVICE回复为止，系统允许热插拔的关键。
3、主机Calibrate，发出COMWAKE；
4、设备接收到COMWAKE后，设备连续发送6个COMWAKE信号，接着连续发送ALIGN进行传送速度的协商；
5、主机锁存资料。主机接收到COMWAKE后，以支援的最低速率连续发送D10.2资料，同时锁存检测接收的资料，当检测到设备发送的ALIGN后，以接收的速率将ALIGN转发给设备；
注：D10.2是0101010101…这样0和1交替的波形, 可以让device端更容易做clock recovery的动作；
6、主机在发送了COMWAKE后至少要在880ps内接检测到ALIGN，否则主机重启上电序列重新检测设备，直到应用层将其终止；
7、设备锁存资料，检测到ALIGN后发送同步信号SYNC，通讯建立成功，进入到正常操作模式。如在54.6us内未检测到ALlGN，则进入错误处理，等待重新连接；
8、当主机接收到三个非ALIGN后，链结建立完成，进入正常操作。
在这里插入图片描述