PCIE Order Set

1 Training Sequence

        Training Sequence是由Order Set(OS) 组成，它们主要是用于bit aligment，symbol aligment，交换物理层的参数。当data_rate = 2.5GT or 5GT 它们不会被扰码(scramble)，当date_rate = 8GT or higher 根据特殊的规则决定是否对Order Set 进行扰码。

        LTSSM中使用最多的训练序列为TS1 TS2，它们一般都是连续进行发送，只可以被SKP**以及 **EIOS(2.5GT除外，因为其不支持低功耗模式)打断。协议中对于“连续”的描述是：

        在两种情况下Dc Balance differentce会被 set to 0：

1.  发送机进入电气空闲状态[electrical idle]
2. 发送机在发送EIEOS退出电气空闲后发送了Data BLock。

        每发送8个TS1 or TS2 OS，发送机必须评估running DC Balance并设置TS 中的DC Balance Symbol ，设置的算法如下：如果需要降低对方发送 "1“ ,需要set 20h for symbol14 and 08h for symbol 15；如果需要降低发送”0“, 需要set DFh for symbol 14 and F7h symbol 15。

1. runing dc balance > 31 DC Balance (symbol 14 and symbol 15)  are not scrambld.
2. runing dc balance > 15 symbol 14  TS1 Identifier Symbol  is scarmbled , DC Balance ( symbol 15)  are not scrambld.
3. else  symbol 14   and 15 TS1 Identifier Symbol  is scarmbled .

note 任何DC Balance symbol（symbol 14、15) 禁止进行扰码。

 2 Electrical Idle

        在发送机进入电气空闲(Electrical Idle) 之前，它必须发送Electrical Idle Order Set Sequence（EISOQ）。EIOSQ 是1个EIOS symbol  in data_rate 2.5T 8GT 16GT,   2个EIOS symbol in data_rate 5GT。在8b/10b编码下EIOS = K28.5(COM)+ 3个K28.3(IDL) Symbol，发送时需要发送所有的4个symbol，在接受时只要收到 COM+2个IDL便认为识别到了一个EIOS Symbol。在128b/130b编码条件下EIOS 是一个order set block，正常发送时需要发送完整的symbol，但是如果在它发送EIOS结束后进入电气空闲状态，意味着当前发送的是最后一个EIOS，此时可以只发送EIOS 中的symbol 0-14，接收时如果一个OS block 的symbol 0-3 符合EIOS的定义则认为收到了一个EIOS 序列。

        在发送Electrical IDLE OS 最后一个symbol ，发送机必须处于电气空闲状态。

当使用8b/10b编码时并且data_rate = 5GT ,EIEOS还可以被用作如下场景中：

1.  在进入Configuration.Linkwidht.start的第一个TS1 OS之前；
2. 在进入Recovery.Lock的第一个TS1 OS之前；
3. 每隔32个TS1 or  TS2 OS 需要发送一个EIOS（Configuration.Linkwidht.start  Recovery.Lock Recovery.RcvrCfg ）；

当使用128b/130b编码时EIEOS也可以被用作Block Alignment，也可以用作在如下场景中：

1.  在进入Configuration.Linkwidht.start的第一个TS1 OS之前；
2.  在进入Recovery.Lock的第一个TS1 OS之前；
3. 在Data Stream 发送结束时候，如果不发送EIOS 也不进入Recovery.RcvrLock 则需要在EDS Frame Token 之后发送一个EIEOS；
4. 每隔32个TS1 or  TS2 OS 需要发送一个EIOS ； 
5. 如果Reset EIEOS Interval Count Bit =1 则避免将TS打断，则在Recovery.Equalizatoin 状态需要每隔65536个 TS1 OS 发送后需要发送一个EIOS ； 
6. 它是FTS OS， Compliance Pattern，or Modified Compliance pattern中需要使用。

        FTS用于从L0s（低功耗)  退出至L0时用于bit and symbol锁定的序列，它被Receiver用于检查测是否退出电气空闲状态，并对齐Receiver 's  bit and symbol 电路应应对后续到来的数据。

        当速度是2.5GT or 5 GT时：FTS = K28.5 + 3个K28.1，N_FTS（number of FTSs）是组件可以请求对端设备需要发送FTSs 的最大数量（max is 255）。 如果data_rate = 5GT, 在发送第一个FTS之前，会先发送4个EIE symbol (主要是帮助Receiver 检测到 退出电气空闲) ，规范允许至多发送8个EIE symbol (帮助恢复发送机pin上的电压可以在允许的时间内达到一个可接收的水平 )。如果Extended Sync Bit = 1 则需要发送4096个FTS，提供给link 监控工具足够的时间实现完成bit frame 同步。  SKP必须FTSs之间发送，但是在第一个N_FTS FTSs 不可以发送中间不可以发送FTS，主要是为了维持两端设备间的clk 频偏，在最后一个FTS后需要发送一个SKP OS。

Note：协议规范也允许最后发送2个SKP OS，一个用于指示FTS已经发送完成，另一个用于补偿频偏。

        当速度是8GT or higher时：N_FTS（number of FTSs）是组件可以请求对端设备需要发送FTSs 的最大数量（max is 255）。第一个FTS 是130 bit的unscrambled 的Order Set Block，在退出至L0s，发送机需要发送first 1个EIEOS帮助Receiver 识别到退出电气空闲，随后发送N_FTS个FTSs (如果Extended Sync Bit = 1，N_FTS=4096)，FTS目的主要是为了完成bit or symbol锁定。规范要求每隔32个FTS则需要发送一个EIEOS，当last FTS 发送结束后需要发送 1个EIEOS帮助receiver 完成block alignment。当最后一个EIEOS发送结束后，需要发送一个SDS OS，它是用于帮助接收机完成去偏移和指示link partner 跳转到Data stream，SDS OS之后必须发送Data Block。

Note：协议允许在最后一个FTS后发送2个EIEOS，前提是N_FTS是32的整数倍。

需要注意的是N_FTS字段的值可以通过Recovery 阶段更新new value，但同时也可以通过上层软件通过Common Clock Configuration bit进行修改。

4 Start of Data Stream Ordered Set 

        SDS 只有在Gen3 以上才会被发送， 且只允许在Configuration.Idle，Recovery.Idle，Tx_L0s.FTS的LTSSM状态以及Loopback Master 发送。

Note： 除了Loopback Master状态，其他状态期间SDS之后必须是Data Block。

5 SKP order set

        SKP OS用于补偿链路两端设备之间的频差。

8b/10b: 该编码下SKP OS= COM + 3*IDLE，然后收到的SKPOS 可能是COM+ 1~5 个 IDLE symbol.

128b/130b: 该编码下SKP  OS是包含16个symbol， 然后收到的SKP OS可能是8，12，16，20，24个symbol。SKP OS分为Standard SKP OS和 Control SKP OS , 8G只被允许使用标准SKP， 8G以上支持两种SKP。

• 8GT Rate
  发送机要求： SDS 和standard  SKP发送后需要初始化Parity；需要Scrambling功能使能后才能更新Parity；当前SKP OS中的parity 使用当前data block计算得到值。
  接收机要求： 在SDS 和SKP收到后需要复位Parity； scrambling 使能时候parity 计算有效； 计算当前Data block的parity并与收到的值比较，如果mismatch需要更新结果到lane Error Status register 。
• 8GT Rate > 
  发送机要求： SDS 和Control  SKP发送后需要初始化Parity；在进入Recovery.Speed状态同时需要复位Parity；需要Scrambling功能使能后才能更新Parity；当前SKP OS中的parity 使用当前data block计算得到值。
  接收机要求： 在SDS 和Control  SKP收到后需要复位Parity， 在进入Recovery.Speed状态同时需要复位Parity； scrambling 使能时候parity 计算有效； 计算当前Data block的parity并与收到的值比较，如果mismatch需要更新结果到相应寄存器。收到Stanard SKP 的parity 与收到的值比较结果不应该影响lane Error Status register 。