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UFS2.2 协议扫盲(二)

以下是 UFS 设备功能摘要:

一、High speed GEARs

可以看出gear1和gear必须支持2。gear3是可选的。

在ufs在协议中,结合本部分的内容MIPI M-PHY看相关协议会更好,ufs毕竟,物理层的实现是基于M-PHY设计的。MIPI M-PHY介绍了一种高带宽、高能效的串行差分接口技术,专门为移动应用开发,以获得低引脚和非常好的电源效率。它旨在适用于各种协议,包括 UniProSM 和 DigRFSM v四、应用广泛。介绍了该接口的电源管理、传输范围、模式配置等,ufs选择unipro和M-PHY配合使用,完成硬件控制。

注:上表是,从ufs协议中摘的图片。先熟悉一下关键术语:

8b10b:What is 8b/10b Encoding? - Definition from Techopedia8b/10b 编码是一种电信线路编码,每个八位数据字节转换为一个 10 位传输字符。 8b/10b 编码由 IBM 本发明用于在企业系统连接、千兆以太网和光纤通道上传输数据。 该编码支持在码流中具有平衡数的零和一连续传输。 8b/10b 单比特传输错误也可以检测到。由 HEAD-OF-BURST 和 TAIL-OF-BURST 分隔包括 8b10b 编码用于协议相关控制目的的非数据符号。以后可能会出现(退出 STALL 状态或 SLEEP 状态)和 (BURST 中的第一个 MARKER0 )之间的一段,表示 PAYLOAD(见下面)数据的开始LS(Low-Speed)-BURSTs 两者之间使用的状态。HS-BURSTs with fast recovery time省电状态之间没有HOB(HEAD-OF-BURST) 和 TOB(TAIL-OF-BURST)的BURST 。 PAYLOAD 可能由多个 FRAME 组成。退出 STALL 或 SLEEP 后 HOB 但不包括第一部分 SYNC 序列。边缘密度高 8b10b 用于快速相位对齐的符号序列。High speed state including PREPARE, SYNC, MARKERs, and data.Lowspeed state including PREPARE, SYNC, MARKERs, and data.由 STALL 和 HS-BURST 组成的高速操作回路。Type I:SLEEP、PWM-BURST、INIT 和 LINE-CFG 状态组合。 Type II:SLEEP 和 SYS-BURST 状态组合。协议如下: 有两种根本不同 MODULE 类型,分别表示为 Type-I 和 Type-II,具体取决于 LS-MODE 使用的信令方案。 Type-I MODULE 采用 PWM 信号,而 Type-II MODULE 使用系统时钟同步,NRZ 信号(用“SYS”表示)。这意味着 M-TX 和 M-RX 的 LINE 状态和状态机序列LINE 中的不同 性能限制。因此,PWM和SYS信令相互排斥,一个应用程序只能选择这两种信令方案中的一种。请注意,Type-II MODULE 需要在 LINE 两端共享参考时钟。类型 I 该模块应能够在链路的每一侧使用独立的本地时钟参考(准同步操作)。尽管 Type-I MODULE 不需要共享时钟参考,但可以利用共享时钟(如果可用)的好处。带有 I 型模块的 LANE 允许在 LINE 中使用。请注意,Type-I 和Type-II MODULE 不能相互操作。然而,可能支持两种类型 MODULE,实现硬件重用。以 SysClk 同步传输速率 LS-BURST。 仅适用于共享 SysClk 共享时钟的应用程序。逻辑线路状态,由 M-TX 驱动,对应负差线电压。逻辑线路状态,由 M-TX 驱动,对应正差分线路电压。当 M-RX 高阻抗时可以 LINE 状态导致未驱动的线路未定义 LINE 状态。表明 LINE 状态可以是 DIF-P 或 DIF-N,但没有别的。逻辑线路状态,由 M-RX 驱动对应几乎为零的差分线电压。 M-PHY 技术只使用差分信号。 LINE 可显示以下状态: 由 M-TX 正差分电压由驱动 LINE 状态 DIF-P 表示 由 M-TX 负差分电压由驱动 LINE 状态 DIF-N 表示 由 M-RX 维持的微弱零差分电压由 LINE 状态 DIF-Z 表示 未知的浮动线路电压或无线路驱动,由线路状态 DIF-Q 表示下图第一列表示电压,第二列表示M-TX第三列是输出状态M-RX第四列表示此时的输入状态LINE的状态由谁set,最后一列是LINE State。控制下图4种line state保持时间可以实现M-TX和M-RX状态机切换,进行电源切换,具体后再看。在 BURST 期间协议没有提供数据时插入的非数据符号。由 MARKERs 一系列分离符号。LS 或 HS 模式下的速度范围 (PWM) 或固定速率 (HS) 通信。 每个 HS GEAR 包括两个 RATE,它们在 EMI(Electromagnetic Interference) 缓解差异约 15%。类似于汽车的档位,在1档下表示速度范围或固定速度,要加速,必须切换档位。配置信息不会丢失在最深的低功耗状态。GEAR in HS-MODE.LANE 由单向、点对点、差分串行连接 M-PHY 发送模块 (M-TX)、M-PHY 接收模块 (M-RX) 和 LINE 组成。在电互连的情况下,LINE 由两条不同布线的导线组成,这些导线连接 M-TX 和 M-RX 的 LINE 接口引脚。 通常,这些电线是传输线。LINE 可能包含到其他传输介质(如光纤)的转换器。 出于数据传输的目的,这样的 LINE 可能被认为是一个黑匣子,在 PIN 处定义了端到端的信号传输要求。 此外,还支持模块和媒体转换器之间的高级配置功能交互。下图显示了在 LINE 中带有(MC-TX 和 MC-RX)的 LANE 的设置。M-TX 和 M-RX 的 PIN 之间的差分点对点互连。 互连可以包括media converters和waveguide。Configuration for Media Converters; Type-I MODULE only与Media Converters交换配置参数的子状态机传输 LCC(LINE Control Command) 之前的 LINE-CFG 子状态。借助长 DIF-P 的异常信号条件,通过 LINE 复位。每个方向的一个或多个 PHY LANE 加上一个额外的 LANE 管理层,提供双向数据传输方式,与实际 LANE 组成无关。指示M-TX 或 M-RXLINK 一侧的 MODULE 组合。 以 kbps、Mbps 或 Gbps 为单位的特定模式下的确切通信速度。一组省电状态 STALL、SLEEP、HIBERN8、DISABLED 和 UNPOWERED(电源移除)。MODULE 已通电但未启用时的 MODULE 状态。同一方向的所有 LANE 作为 LINK 的一小部分。

有了这些基础了解,再看第一张图,上面的: 第一列:表示HS GEAR的挡位,可以支持三个,但是必须有2个GEAR可以用。 第二列:Rate A 速率A的速度,参考频率是 19.2 / 38.4 / 26 / 52(MHz),对应的HS-GEAR1是1248Mbps(可以看图片中的NOTE 2 得知,是从38.4 MHz 得来的) 第三列:Rate B速率B的速度, 参考频率是19.2 / 38.4 和 26 / 52,对应的HS-GEAR1是1459.2和1456.0,因为来自两个不同的参考频率 第四列,第五列:来自M-PHY协议。看下图:

HS-BURST 中的 MODULE 应仅以定义的数据速率运行。 有两个 RATE 系列,A 和 B,其中系列中的每一步都以两倍的系数进行缩放,而两个 RATE 系列之间的速率差异约为 15%,如表 9 所示。如果 两个 RATE 系列成对耦合以获得最接近的速率 (~15%),这些单独的耦合表示为 GEAR。 包含 HS-MODE 的 MODULE 应支持 GEAR 的两种速率。 支持 HS-MODE 的 MODULE 应支持 HS-G1。 如果支持更高的 GEAR,则也应支持所有较低的 GEAR。B 系列速率不是常见参考频率 19.20 MHz 或 26.00 MHz 的整数倍,而是在 2000 ppm 的容差范围内。

 二、

* UFS Command Set Layer (UCS) UFS 命令集层 (UCS)
基于 SBC 和 SPC 的简化 SCSI 命令集。 UFS 不会修改这些 SBC 和 SPC Compliant 命令。 存在用于定义 UFS Native 命令和未来扩展的选项。
*  UFS Transport Protocol Layer (UTP) UFS传输协议层(UTP)
JEDEC 定义支持的协议层,即 SCSI 的 UTP(这个然后去看看SAM是怎么介绍的,JEDEC应该是根据SAM设计的)。
This does not exclude the  support of other protocol in UFS Transport Protocol Layer.
* UFS Interconnect Layer (UIC) UFS互连层
MIPI UniPro
数据链路层采用【MIPI-UniPro】
MIPI M-PHY
物理层采用【MIPI-M-PHY】
三、
* Three power supplies
o VCCQ power supply: 1.2 V (nominal)
o VCCQ2 power supply: 1.8 V (nominal)
o VCC power supply: 1.8 V/3.3 V (nominal)
* Signaling as defined by [MIPI-M-PHY]
o 400 mVp/240 mVp (not terminated),
o 200 mVp/120 mVp (terminated)
* Two signaling schemes 两种信令方案
具有 PWM 信号方案的低速模式和高速突发模式
* 为低速和高速模式定义的多个档位
四、
UFS 功能特性是 NAND 管理特性。 这些包括
 与 eMMC 类似的功能特性
 启动操作模式,可以选择从哪个Boot LUN启动
 具有可配置特性的多个逻辑单元,对应每个LUN可以进行单独的配置,比如写保护,逻辑块大小
 重放保护内存块 (RPMB)
 可靠的写操作
 后台操作
 安全操作、清除和擦除以增强数据安全性
 写保护选项,包括永久和开机写保护
 对重放保护内存块的签名访问
 硬件复位信号
 任务管理操作
 电源管理操作

标签: sub连接器lcc17

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