PCIe PHY layer：Link training过程的LTSSM状态机跳转

最新推荐文章于 2025-05-09 07:37:45 发布

maxwell2ic

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分类专栏：集成电路 PCIe 文章标签： PCIe LTSSM PHY Link training

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/maxwell2ic/article/details/90759280

本文详细介绍了PCIe链路训练和状态机（LTSSM）的工作过程，包括Detect、Polling、Configuration、Recovery和L0等状态的转换。在Link训练中，TS序列用于对齐、参数交换，EIOS和EIEOS确保电气空闲状态的正确进出。LTSSM的状态转换涉及 lane对齐、阻抗检测、速率切换和宽度协商等关键步骤，确保PCIe链路的稳定和高效通信。

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TS(Training Sequences)用于初始化bit align，symbol align，exchange PHY parameter。TS1主要检测PCIe链路配置信息，TS2确认TS1的检测结果
EIOS(Electrical Idle Ordered Set Sequence)，Tx进入Electrical Idle之前，必须发送EIOS，Electrical Idle状态下Tx差分电压接近0mV
EIEOS(Electrical Idle Exit Ordered Set)，在发TS1之前或linking training过程中会时不时发送一段低频的IEOS，用于Rx端的Electrical Idle exit circuitry可以检测到电路离开Electrical Idle状态
FTS(Fast Training Sequence)序列主要使接受Rx重新获得bit/symbol lock
SKIP序列，进行时钟补偿，补偿300ppm的漂移，PHY发送一定数量个字符之后必须发送SKIP序列，Elastic Buffer收到SKIP序列之后要补偿相差
Receiver Detect序列，用于识别Rx是否上电，因为Rx上电阻抗50欧姆，不上电则有kΩ级别，发送一个脉冲波形，通过检测电流大小能检测到对端是否有设备
Link Training and Status State Machine (LTSSM)
Detect：检测远端阻抗以确定是否有设备
a) Detect.Quiet时，Tx处于Electrical Idle状态，LinkUp清0，以及其他复位动作
b) 只要有lane退出Electrical Idle，就进入Detect.Active，此时双方检测对端阻抗，确定是对端否有设备
c) 只要有某条/几条lane的双方均检测到对端有Rx，则进入Polling，其他没有检