PCIe – LTSSM Polling

Polling 状态

• 目的 : 实现 bit lock (位锁定)，Symbol lock (符合锁定) 和 Lane polarity (lane 极性反转)
• 存在的子状态 : Polling.Active, Polling.Compliance 和 Polling.Configuration

Polling.Active

处于该状态时

• 发射机在 Detect 状态检测到 Receiver 的所有 lane 上发射 TS1 Ordered Set, 并且 TS1 中的 Lane number (Symbol 1) 和 Link number (Symbol 0) 都设为 PAD
  • 在此状态，必须设置好 TS1 中的 Symbol 4 (速度指示标识)，设置为 port 支持的所有速度，包括不准备用的
  • 在从 ei 退出后，发射机必须等到 TX 共模模式稳定后，才可以发送 TS1 Ordered Sets
    • 进入该状态 192ns 之内，发射机必须用 Transmit Margin field ( Link Control 2 寄存器的 bit[9:7] )中的默认电压发射 patterns, 直到进入 Polling.Compliance 或者 Recovery.Rcvrlock 状态

状态跳转

进入 Polling.Compliance

• Enter Compliance (Link Control 2 寄存器的 bit[4]) 为 1
  • 如果 Enter Compliance 位在进入 Polling.Active 前就已经为 1，那么在 Polling.Active 时不允许发送 TS1, 直接进入 Polling.Compliance
• 24ms 超时后，满足其一
  1. 不是所有预设的 lane 都退出了 EI, 比如 X8 的插槽设备插上了 x4 的设备，有一条 lane 没有退出 EI, 或者 4 条都没有退出 EI，也是符合不是所有的条件
  2. 在 detect 状态检测到 Receiver 的任意一条 lane 收到了 8 个连续的 TS1, 且 TS1 需要同时满足:
     • link# 和 lane# 都是 PAD
     • Compliance Receive (Symbol 5 bit[4]) 为 1
     • Loopback bit (Symbol 5 bit[2]) 为 0

进入 Polling.Configuration

• 在 Detect 状态检查到 Receiver 的所有 lane 都收到 8 个连续的 TS (包含 TS1 和 TS2, 如果一方从其它状态跳转到 Detect, 而对方还处于可以发 TS2 的状态时, 就可能会收到 TS2), 在 Polling.Active 必须传输 1024 个 TS1 ,收到的 TS 必须满足一下任意一个条件:
  • TS1 的 lane# (lane number) 和 link# (link number) 必须是 PAD，并且 Compliance Receive (symbol 5 bit[5]) 位是 0
  • TS1 的 lane# 和 link# 为 PAD, 并且 Loopback bit (Symbol 5 bit[2]) 为 1
  • TS2 的 lane# 和 link# 都是 PAD
• 24ms 超时后, 同时满足 1 和 2
  1. 在 Detect 状态检查到 Recevier 的任意一条 lane 收到 8 个连续的 TS, 可能有些 lane 不稳定，虽然在 detect 能检测到，但是无法正常的发送(对端 tx 有问题)或者接受(本端 rx 有问题) TS,在 Polling.Active 必须传输 1024 个 TS1, 收到的 TS 需要满足以下任意一个条件:
     • TS1 的 lane# (lane number) 和 link# (link number) 必须是 PAD，并且 Compliance Receive (symbol 5 bit[5]) 位是 0
     • TS1 的 lane# 和 link# 为 PAD, 并且 Loopback bit (Symbol 5 bit[2]) 为 1
     • TS2 的 lane# 和 link# 都是 PAD
  2. 进入 Polling.Active 后，至少在 detect 状态检测到 Receiver 一组预设的 lane 退出了 EI 状态
     • 预设的 lane, 可以是在 detect 状态检测到 receiver 的所有 lane, 比如 x8 的插槽，插上了 x4 的设备，有设备的 4 条 lane 就可以是预设的 lane
     • 能收到 TS 的 lane 一定是退出了 EI 状态。 但是退出了 EI, 不一定能收到 TS, 收到的 TS 也不一定对

进入 detect 状态

• 24ms 超时后不满足进入 Polling.Configuration 和 Polling.Compliance 的条件，比如所有的 lane 都退出了 EI, 但是无法正常发送或接受 TS，或者收到的 TS 不符合进入 Polling.Configuration 和 Polling.Compliance 的条件

Polling.Configuration

处于该状态时

• 接收机必须处理极性反转 (如果有必要的话)
• 进入此状态是，Transmit Margin field (Link Control 2寄存器的 bit[9:7]) 必须为 000b
• 发射机 Polling.Compliance sequence 设置更新 (待续)
• 在 Detect 状态检测到 Receiver 的所有 lane 发送 TS2
  • link# 和 lane# 为 PAD
  • 在此状态就是表明支持的所有速度，即使是不打算用的，即设置 Data Rate Identifier (Symbol 4)

状态跳转

进入 Configuration

• 在 Detect 状态检测到 Receiver 的任意一条 lane 收到 8 个连续的 TS2 (link# 和 lane# 为 PAD),并且在收到第一个 TS2 后，至少发送了 16 个 TS2

进入 Detect

• 48ms 超时

Polling.Compliance

处于该状态时

• 进入时会采样 Transmit Margin field (Link Control 2 寄存器的 bit[9:7]); 发射引脚在进入此状态 192ns 之类仍然有效; 并且 ltssm 在此子状态时一致有效
• 从 Polling.Active 跳转到 Polling.Compliance 时，传输用例 (pattern) 的链路速度和 de-emphasis (去加重) 采用下面的算法:
  • 如果端口只能以2.5 GT/s 的数据速率传输, 传输 compliance pattern 的速度为 2.5 GT/s, de-emphasis 水平为 -3.5 dB
  • 如果从 Polling.Active 进入到 Polling.Compliance 是由于收到了 8 个连续的 TS1 (Compliance Receiver bit 为 1, Loopback bit 为 0),
    • 则发射 compliance test 的速度是由下面两个因素共同决定:
      • 最高通用传输
      • 在 Detect 状态检测到 Receiver 的任意一条 lane 发送 TS1 中的 Data Rate Identifiers (Symbol 4 )
    • de-emphasis 等于在 Polling.Acitve 中接收到 TS1 中的 Selectable De-emphasis bit (Symbol 4 bit 6)