PCIe LTSSM状态机

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于 2023-08-02 14:31:59 首次发布
本文详细解释了LTSSM状态机在PCIe链路中的运作，涉及Detect、Polling、Configuration、Recovery、L0、L0s、L1、L2等状态，以及热复位和禁用状态的处理。着重描述了状态转换过程和关键功能如链路训练和低功耗模式。

LTSSM状态机

LTSSM状态机涵盖了11个状态，包括Detect, Polling, Configuration, Recovery, L0, L0s, L1, L2, Hot Reset, Loopback, Disable。系统进行复位操作（Cold, Hot or Warm Reset）后，会自动进入Detect状态。

在这里插入图片描述

正常的PCIe链路训练状态转换流程依次是，Detect->Polling->Configuration->L0。L0是PCIe链路可以正常工作的电源状态。

LTSSM-Detect

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，确定对端是否有设备
c) 只要有某条/几条lane的双方均检测到对端有Rx，则进入Polling，其他没有检测成功的lane进入Electrical Idle，一条lane也没有则回到Quiet

在这里插入图片描述

LTSSM-Polling

Polling：发送和回复TS，bit lock，symbol lock，lane 极性在此阶段确定
TS(Training Sequences)用于初始化bit align，symbol align，交换参数。TS1主要检测PCI

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LTSSM 是 PCIe 链路训练的关键机制，通过多个状态和条件转换，确保发送端和接收端之间的链路正确建立和配置。每个状态都有特定的任务和条件转换，确保链路训练过程的顺利进行。：等待链路激活。：发送 TS1 序列，检测链路对端的存在。：发送和接收 TS1 序列，建立初步同步。：等待链路对端的响应。：发送和接收 TS1 序列，建立初步同步。：发送和接收 TS2 序列，配置链路参数。：进入 L0 状态，开始正常的数据传输。
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该状态下，几乎所有的逻辑都被关闭，只有一小部分使用 Vaux 供电的逻辑在工作，该部分逻辑可以用来发送 wakeup 事件。当 PCIe 链路进入该状态时，发送逻辑 TX 并不知道对端接收逻辑 RX 的存在，因此需要使用 Receiver Detect 识别逻辑判断对端接收逻辑 RX 是否可以正常共工作，之后才能进入其他状态。③电源管理软件能将设备（Device）切换到低功耗设备状态（D1，D2，D3Hot 或者 D3Cold），这会导致链路进入对应的低功耗链路状态（L1 或者 L2）。
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跳转条件：双方成功交换TS1和TS2，则此时已经实现了位锁定和符号锁定，才能检测出特定序列，协商出支 持最高速率(Gen x);跳转条件：EQ参数收敛，即信号眼图质量满足要求；作用：读取当前的LTSSM状态(比如0x3表示Polling状态)；若是发现信号质量眼图不足，进入Recoverty状态进行EQ；：实现位锁定、符号锁定、极性翻转-->协商出GEN几；失败：若EQ无法收敛，则进入Detect状态；5.L0状态-->Recovery状态。4.Recovery-->L0状态；ltssm状态机图如下。
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