MIPI Specification for M-PHY Version 2.0

192 Pages·2012·1.42 MB·English

by  MIPI

9-Jul-2012
Specification for
®
M-PHY
Version 2.0 – 4 April 2012
CAUTION TO IMPLEMENTERS
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This release represents the second in a series of releases, each supporting additional high speed GEARs.
M-PHY v1.00.00 supports HS-GEAR1 (HS-G1). This latest release adds support for HS-GEAR2, and
provision for HS-GEAR3.
All GEAR names and related parameters are reserved for exclusive use by the PHY WG. Implementers should
provide support, such as allowing software to select different GEARs, in their designs.
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1 Introduction 1
Specification for
2 Terminology 3
®
3 References 7 M-PHY
4 Architecture and Operation 8
5 Electrical Characteristics 46
6 Electrical Interconnect
(informative) 81
7 Optical Media Converter (OMC)
84
8 The Protocol Interface 100 Version 2.0
A Signaling Interface Description
(normative) 140
4 April 2012
B Recommended Test
Functionality (informative) 164 MIPI Board Adopted 13-Jun-2012
C SI Dithering (informative) 169
D Setting of Attributes Values
(informative) 171
E Guidance for Protocols on
Managing LANE-to-LANE
Skew (informative) 174
Further technical changes to this document are expected as work continues in the
PHY Working Group.
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Contents
Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
Figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .vii
Tables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x
Release History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xii
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Purpose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2 Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.1 Definitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2 Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.3 Acronyms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3 References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4 Architecture and Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4.1 PIN, LINE, LANE, SUB-LINK, LINK, and M-PORT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4.2 LINE States. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.2.1 Termination Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.2.2 Signal Amplitudes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.3 Signaling Schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.3.1 Non-Return-to-Zero (NRZ). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.3.2 Pulse Width Modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.4 Overview of Concept, Features, and Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.5 Line Coding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.5.1 Data Symbols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.5.2 Control Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.5.3 Running Disparity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.5.4 Bit Order and Binary Value. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.6 State Machines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.6.1 State Machine for a Type-I MODULE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.6.2 State Machine for a Type-II MODULE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.6.3 State Machine Structure and State Categories. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.7 FSM State Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.7.1 SAVE States. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.7.2 BURST States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.7.3 BURST MODEs and GEARs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.7.4 BREAK States. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.8 Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.8.1 Conceptual Configuration Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.8.2 Configuration Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.9 Multiple LANE Provisions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4.10 Test Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4.10.1 LOOPBACK Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5 Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
5.1 M-TX Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
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5.1.1 Common M-TX Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
5.1.2 HS-TX Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
5.1.3 PWM-TX Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.1.4 SYS-TX Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.2 M-RX Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.2.1 Common M-RX Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.2.2 Common M-RX Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.2.3 HS-RX Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.2.4 PWM-RX Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5.2.5 SYS-RX Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.2.6 SQ-RX Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.3 PIN Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
5.3.1 PIN Capacitance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
5.3.2 PIN Signal Voltage Range. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.3.3 PIN Leakage Current. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.3.4 Ground Shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.3.5 PIN Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
6 Electrical Interconnect (informative). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
6.1 Line Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
6.2 Methodology. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
6.3 Methodology Guidance for Validating a LANE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
6.3.1 Interconnect S-parameters Extraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
6.3.2 Simulation Environment Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
7 Optical Media Converter (OMC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.1 Application Benefits of the OMC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.2 Types of OMCs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.3 Internal and External OMCs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.4 OMC – Architecture and Operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
7.4.1 OMC – Data Transmission BURST Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
7.4.2 OMC – HS-BURST. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
7.4.3 OMC – DISABLED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
7.4.4 OMC – Transitional States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
7.5 OMC – Electrical and Interconnect. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
7.5.1 OMC – Galvanic Connection Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
7.5.2 OMC – Signal Delay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
7.5.3 OMC – HS-BURST Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
7.6 OMC Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
7.6.1 OMC Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
7.6.2 OMC – Configuration LCCs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
7.7 OMC – M-PHY Conformance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
7.8 OMC – Test Methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
8 The Protocol Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
8.1 Service Primitive Naming Convention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
8.2 M-TX-DATA and M-RX-DATA SAP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
8.2.1 M-LANE-SYMBOL.request. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
8.2.2 M-LANE-SYMBOL.indication. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
8.2.3 M-LANE-SYMBOL.confirm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
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8.2.4 M-LANE-PREPARE.request. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
8.2.5 M-LANE-PREPARE.indication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
8.2.6 M-LANE-PREPARE.confirm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
8.2.7 M-LANE-SYNC.request. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
8.2.8 M-LANE-SYNC.confirm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
8.2.9 M-LANE-BurstEnd.request. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
8.2.10 M-LANE-BurstEnd.indication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
8.2.11 M-LANE-BurstEnd.confirm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
8.2.12 M-LANE-HIBERN8Exit.indication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
8.2.13 M-LANE-SaveState.indication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
8.2.14 Sequence of Service Primitives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
8.3 M-TX-CTRL SAP and M-RX-CTRL SAP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
8.3.1 M-CTRL-CFGGET.request. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
8.3.2 M-CTRL-CFGGET.confirm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
8.3.3 M-CTRL-CFGSET.request . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
8.3.4 M-CTRL-CFGSET.confirm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
8.3.5 M-CTRL-CFGREADY.request. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
8.3.6 M-CTRL-CFGREADY.confirm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
8.3.7 M-CTRL-RESET.request . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
8.3.8 M-CTRL-RESET.confirm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
8.3.9 M-CTRL-LINERESET.request. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
8.3.10 M-CTRL-LINERESET.indication. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
8.3.11 M-CTRL-LINERESET.confirm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
8.3.12 M-CTRL-LCCReadStatus.indication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
8.3.13 Sequence of Service Primitives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
8.4 M-TX and M-RX Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Annex A Signaling Interface Description (normative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
A.1 One-Hot Coding of Control Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
A.2 The M-RX Signaling Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
A.2.1 M-RX Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
A.3 The M-TX Signaling Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
A.3.1 M-TX Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
A.4 Interface Usage Examples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
A.4.1 Attribute Read from Effective Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
A.4.2 Attribute Write to Shadow Memory and Effective Configuration . . . . . . . . . . . . . 156
A.4.3 Effective Configuration Single-step Update and Local RESET . . . . . . . . . . . . . . . 156
A.4.4 Received LCC and LINE-RESET. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
A.4.5 HS Data Reception with 20-bit RX_Symbol Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
A.4.6 TX_LineReset Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
A.4.7 HS Transmission on 20-bit TX_Symbol Bus with Data Throttled by Protocol Layer
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
A.4.8 HS Transmission on 20-bit TX_Symbol Bus with Data Throttled by M-TX. . . . . 162
Annex B Recommended Test Functionality (informative). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
B.1 Test Pattern Generation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
B.1.1 General Transmitter Test Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
B.1.2 Test Patterns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
B.1.3 Signaling Type and Speed. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
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B.1.4 Continuous vs. Burst Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
B.1.5 Disconnect. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
B.1.6 Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
B.2 Test Pattern Verification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
B.2.1 General Receiver Test Approach. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
B.2.2 Loopback Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
B.2.3 Receiver Pattern Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
B.2.4 Receiver Configuration – Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
B.3 Interoperability Testing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Annex C SI Dithering (informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
C.1 Dither Method. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
C.1.1 Dither Magnitude. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Annex D Setting of Attributes Values (informative). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
D.1 Attribute Pair Matching for MODULEs of a LANE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
D.2 Attribute Values Changed with LANE Speed Setting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
D.2.1 Intra-MODE GEAR Change . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
D.2.2 Inter-MODE Gear Change. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
D.3 Interpretation of Certain Attributes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
D.3.1 TX_LCC_Enable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
D.3.2 TX_PWM_BURST_Closure_Extension. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
D.3.3 TX_DRIVER_POLARITY. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Annex E Guidance for Protocols on Managing LANE-to-LANE Skew (informative)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
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Figures
Figure 1 M-PHY Lane Example. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figure 2 Example LANE Configuration with Media Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 3 Example I/O Termination. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Figure 4 PWM Bit Waveforms and Bit Stream Example. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Figure 5 Functional Options for MODULEs in Type-I and Type-II M-PORTs . . . . . . . . . . . 13
Figure 6 Running Disparity (RD) State Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 7 State Diagram for Type-I M-TX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Figure 8 State Diagram for Type-I M-RX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Figure 9 State Diagram for Type-II M-TX. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 10 State Diagram for Type-II M-RX. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Figure 11 Entry and Exit of HIBERN8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Figure 12 LANE Power-up Cycle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Figure 13 LINK Power-up Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Figure 14 BURST-SAVE: Detailed Sub-FSM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Figure 15 HS-BURST Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figure 16 Bidirectional SYS-BURST Clocking Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Figure 17 LINE-RESET Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Figure 18 Sub-state Machine of M-TX for LINE-CFG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Figure 19 Sub-state Machine of the M-RX for LINE-CFG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Figure 20 Format of Different LCC Frames on the LINE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Figure 21 Configuration Steps for LANE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Figure 22 Configuration Steps for LANE including Media Converters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Figure 23 LOOPBACK Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Figure 24 M-TX PIN Voltages, PIN Currents, and Reference Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Figure 25 Template for Reference Return Loss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Figure 26 M-TX Signal Levels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Figure 27 Ideal Single-ended and Differential Signals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Figure 28 Measurement Setup for Single-ended Output Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Figure 29 Measurement Setup for M-TX Return Loss. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Figure 30 Template for Differential Transmitter Return Loss SDD
TX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
Figure 31 Impact of Signal Skew on Common-mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Figure 32 Impact of Output Signal Mismatch on Common-mode Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . 56
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Figure 33 Differential Transmit Eye Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Figure 34 Common-mode Power Spectral Magnitude Limit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Figure 35 TX Minor and Major Duration in a PWM Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Figure 36 PIN Voltages and PIN Currents of an M-RX. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Figure 37 M-RX Implementation Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Figure 38 Measurement Setup for M-RX Return Loss. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Figure 39 Template for Differential Receiver Return Loss SDD
RX. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
Figure 40 Receiver Eye Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Figure 41 Receiver Pulse Width. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Figure 42 RX Minor and Major Duration in a PWM Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Figure 43 Pulse Rejection and Non-squelch State Detection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Figure 44 Point-to-Point Interconnect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Figure 45 Single LANE Simulation Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Figure 46 Multiple LANE Simulation Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Figure 47 LANE with an OMC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Figure 48 OMC State Diagram (based on Type-I M-RX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Figure 49 DIF-Z OMC Implementation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Figure 50 Electrical Specification Test Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Figure 51 HS-BURST Entry. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Figure 52 OMC WRITE Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Figure 53 OMC READ Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Figure 54 M-PORT Protocol Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Figure 55 Sequence of Primitives at M-TX-DATA SAP and M-RX-DATA SAP . . . . . . . . . 112
Figure 56 Sequence of Service Primitives at M-TX-CTRL SAP and M-RX-CTRL SAP. . . . 119
Figure 57 M-RX Signal Interfaces Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Figure 58 M-TX Signal Interfaces Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Figure 59 Interface Behavior for Attribute Read Operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Figure 60 Interface Behavior for Attribute Write Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Figure 61 Interface Behavior for RX_CfgUpdt and RX_Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Figure 62 Interface Behavior for LCC Command and LINE-RESET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Figure 63 Example 20-bit Interface Behavior for HS Data Reception. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Figure 64 Interface Behavior for a TX_LineReset Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Figure 65 Interface Behavior for HS Transmission with Protocol Layer Throttling Data. . . . 161
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