SATA协议OOB信号

1、SATA 协议中的 00B 言号HarveySATA 协议中 OOB(out of band)信号主要的功能有：初始化、双方传输速率的协商、从省电状态唤醒、重制。00B 有三个带外信号：COMRESETCOMINITCOMWAK 被物理层生成或探测来进行上电或者数据传输的准备工作。OOB 言号的 码型由突发的数据流和空闲电平组成。 一个突发数据流由4个DWORD共 160bits, 每个DWOR包含 4 个 D24.3 )或 4 个 ALIGNp 码元组成。SATA 规范中对于 D24.3 的描述为“ preferred ” ,对于 ALIGNp 的描述为“ 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.)一个 ALIGNp 码元如下，由 4 个 AlignD27.3、D10.2、D10.2、K28.5( send first )组成：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 信号中的数据流是以 GEN1 的速率发送的，根据数据流的组成可知，一个突发数据的持续时间为160UIOOB( 106.7 ns)。 UI (unit in terval、单位时间):为 传送1bit 的时间，对于 GEN1 来说，1UI 为 666.667 ps=既然 COMRESETCOMINIT COMWAKE 号中的突发数据流都一样，那么通信双方怎样区分这三个信

4、号呢？ 一是信号的方向： COMRESET 由 host (PCH 发给Device (HDD 的；COMI NIT 是由 Device 发给 host 的；COMWAKE 是 可以双方互 发的。其次是信号的码型特征：突发数据流和空闲电平的持续时间。COMRESETCOMINIT COMWAKE 个信号的突发数据流持续时间是相同的，106.7ns ;而空闲 期间的持续时间则有所不同，COMRESETCOMINIT 为480UIOOB(320ns), COMWAKE则是160UIOOB(106.7ns).通过检测三种信号的数据流和空闲时间长度便可判断 信号的种类和有效性。下面 00B 言号在 h

5、ost 与 device 速度协商过程中的介绍COMRESET:主机会发送不少于 6 个 COMRES 信号，接收端会搜寻 4 个连续的带有 320ns 空闲状态的 COMRESET 号.接收端对于任何带有小于 175ns 或大于 525ns 的空闲 间隔的COMRESETU为其为无效信号。主机发送完最后一个突发数据流后，主 机接口应保持空闲状态至少 525ns.COMINIT：device 收到 COMRESET，会发出不少于 6 个 COMINIT行握手回应，host 对于COMINIT 的接收原理同 COMRESET.COMWA：KEhost 接收到 COMINIT 后，对自己进行校准，

6、并向 device 发出 COMWA 信 E 号，从机收到 COMWA 信号后，要连续发送不少于 6 个 COMWA 信号给主机回应，并在接下来的 54.6us 内，以自身支持的最高速率向 host 发送 ALIGNp 数据流； 主机接收到COMWA 信号后，便会以自身的最低速率发送 D10.2，若在接收到 COMWA 的 E873.8us内收到 device 发送过来的 ALIGNp 数据流，便会以相同的速 率再发送给 device ；若没有收到 ALIGNp, host 便会重新初始化。同时在 device 端，若发送了 54.6us 的 ALIGNp没收至 U host 的回应，便表示

7、host 不能以当前速 度 link，device 便会降低速度，重新发送 ALIGNp 若以最低速度发送都没收到 主机回应，则 device 便会进入 error state. 接收端对于任何带有小于 35ns 或 大于 175ns 的空闲间隔 COMWA 都认为其为无效信号。发送方在发送完最后一个 ALIGNp 数据流后，至少要等待 175ns,让接受方有时间正确反应进行探测。在设 备端当最后一个 COMWA 信号发送后，device 保持等待状态不多于228.3ns，以 减小串扰 .当 device 通过 ALIGN 锁定后，便会发送 SYNCp 码：D21.5、D21.5、D21.4K

8、28.3(send first) ，表示可以开始正常操作 ; 当主机接收到三个连续的non-ALIGNp 码后，communication link 便会建立，进入正常操作。下图便是 link顺序，左边为 host,右为 device :F 面是利用 SATA 协议分析仪测得的 00B 言号数据及时序，其中 H1 为 host(PC)D1 为 Device(HDDF-W rI?If *J 1 -I2 QT- l ab 1* 1111t I； I| 2 Ell 2 D7? |*33F 面是 SATA 协议分析仪的上位机对于 00B 言号的握手流程分析：两张图是两种表达方式，其中第一张图中的脉冲表

9、示突发数据流， 而非一个高电平，从这 张图中我们可以看出 OOB 言号的侦测与完成。AJvgnrninCAinn-vntALICNPrrttI1T_ _ _ rRudV-J- Ii1 1 BuW冲泄|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 端测得的 COMWA 信号：下