SATA协议OOB信号

1、SATA协议中的OOB言号HarveySATA&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。OOBt三个带外信号：COMRESETCOMINITCOMWAKE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DWORDS 160bits, 每个DWORD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 signal patterns

2、used during the OOB bursts shall be comprised of D24.3 characters (preferred) or ALIGN primitives (allowed), transmitted 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：ALlGNr csnsisJs of the follow ng four characters:(rd+)(d)liaODDOIOI0011111C1DAlignl (K28.S)0 10

3、1010101010101Align2 (口1口力01010101010101010101Aligns (D1O,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160 uioob (106.7ns)。 UI (unit interval 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号呢？ 一是信号的方向：COMRESET由host (PCH

4、发给Device (HDD白COMINI说由Device发给host的;COMWAK或可以双方互 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 COMWA田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480 UI oob (320ns), COMWAKE 则是160 ui oob (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OOB言号在host与device速度协商过程中的介绍COMRESET:主机会发送不少于6个COMRES时号，

5、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COMRESET认为其为无效信号。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COMIMT1行握手回应，host 对于COMINIT勺接收原理同COMRESET.COMWA：KEhost接收到COMINITt,对自己进彳T校准，并向 device发出COMWA位号，从机收到COMWAKEt后，要连续发送不少于6个COMWA包给主机回应，并在接下来的54.6us 内，以自身支

6、持的最高速率向host 发送 ALIGNp 数据流；主机接收到COMWA解号后，便会以自身的最低速率发送 D10.2,若在接收到COMWA侬873.8us内收到device发送过来的ALIGNS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没收到host的回应，便表示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

7、空闲间隔COMWAKE1为其为无效信号。发送方在发送完最后一个ALIGN隧据流后，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解号发送后，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 SYNCpS: D21.5、D21.5、D21.4K28.3( 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 :卜面是利用SATA协议分析仪

8、测得的OOBJ号数据及时序，其中H1为host(PCH, D1 为 Device (HDDMMDCCif meiM*I ?«« I*H-w 11T，五 j W-TC-2CSI1Ti X gLI(IH川W :F«4 ESItn* iiISff OTPFQgBI " OOfliCME a TIE EflIM 30HIVrtiMua *7lQ 二 l-b>* 7ii w eifTmi!L 13. 1rl' -fl cT ”产出2 >*| OT IK' s卜面是SATAft、议分析仪的上位机对于OOB1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示突发数据流， 而非一个高电平，从这 张图中我们可以看出OOBW号的侦测与完成。H1下面是利用示波器在SATA®口 TX端测得的COMWA®:下