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- 发布日期：2024-01-09 12:02 点击次数：154
ARM定义了两个低功耗接口（Low Power Interface），用于低功耗控制握手，分别是Q-Channel和P-Channel。其中的Q-Channel在以前讲过，Q-Channel相对P-Channel而言简单一些，只是控制开/关两种状态，这在控制时钟的握手时没有任何问题，但是在控制电源的握手时就有点不够用了。
对于一个复杂的设计，仅仅用开/关两种状态描述是不完备的，需要引入更多的电源状态，比如memory retention（一种低功耗技术，为存储单元提供一个较低供电电压，以保留存储阵列的数据，但是存储单元不接受外部的数据访问）。
P-Channel提出了一个概念，叫电源状态转换（power state transition）。在P-Channel的应用场景中，电源的状态有很多，这个是可以是自己定义的。电源的各个状态之间是可以切换的。
P-Channel的接口并不复杂：
N-bit的PACTIVE，由设备端驱动，每个比特位可能由多个源信号组成；M-bit的PSTATE，由控制器端驱动，表示请求转换到的电源状态；PREQ，由控制器端驱动，高电平表示请求转换到电源状态（电源状态由PSTATE定义）；PACCEPT，由设备端驱动，高电平表示设备接受制器发出的电源状态转换请求；PDENY，由设备端驱动，高电平表示设备拒绝控制器发出的电源状态转换请求；
其中N和M的值取决于具体的设计需要，P-Channel规范并没有强制要求。
PREQ、PACCEPT和PDENY构成一个握手接口（PACTIVE不在握手之中），用于管理和保证安全状态转换。P-Channel要求在一次握手转换中，PACCEPT或PDENY中只有一个发生变化。也就是说，PACCEPT和PDENY在握手中，只能有一个为高。
来自设备的PACCEPT和PDENY信号，以及来自控制器的PREQ和PSTATE信号都必须由寄存器直接驱动。拒绝机制的目的是使设备能够保持其当前状态，同时通过该机制可以迅速完成握手。
握手信号状态与PACTIVE位无关。PACTIVE位上的转换不受PREQ、PACCEPT和PDENY上的值的限制。
握手规则如下：
当PACCEPT和PDENY都为低电平时，PREQ才能从低电平转换为高电平。PREQ只能在以下情况下，可以从高电平到低电平转换： -PACCEPT为高，PDENY为低。 -PACCEPT为低，PDENY为高。PSTATE只能在以下情况下转换： -PREQ、PACCEPT和PDENY都为低电平（控制器在发起请求前，提前改变PSTATE）。 -PREQ和PDENY为高电平，PACCEPT为低电平（设备拒绝请求，控制器需要将PSTATE返回请求前的值）。仅当PREQ高电平且PDENY低电平时，PACCEPT才可以从低转换到高。仅当PREQ低电平且PDENY低电平时，PACCEPT才可以从高转换到低。仅当PREQ高电平且PACCEPT低电平时，PDENY才可以从低转换到高。仅当PREQ低电平且PACCEPT低电平时，PDENY才可以从高转换为低。下图是控制器发出从A状态到B状态转换请求，设备接受请求的握手流程：
下图是控制器发出从A状态到B状态转换请求， 电子元器件采购网 设备拒绝请求的握手流程：
对于设备端，在复位时，必须将PACCEPT和PDENY置为低电平，但对PACTIVE没有要求。如果设备必须进入特定电源状态才能进行启动操作，则需要在设备复位时将PACTIVE位置为高位。如果不存在此类要求，ARM建议在设备复位时将所有PACTIVE置为低电平。
P-Channel的状态为P_STABLE时，设备的复位信号才可以设置为有效。
当设备的的复位被释放后，设备要进入初始化，此时控制器要设置PSTATE信号值，设备会采样该信号值，从而完成正确的初始化流程。PSTATE要在复位信号无效后要保持稳定。
设备要提供一个初始化时间（tinit），用来表示，复位之后，在所有可能的复位状态下保证捕获PSTATE值之前所需的设备时钟周期数。PSTATE在这段时间内必须保持稳定。
以下是复位后，控制器等待tinit时间后，控制器再发起请求的握手流程。
下图展示了控制器在复位解除前将PREQ置为高电平，然后等待P-Channel转换完成后，再发出进一步请求的情况。
下图展示了控制器在复位解除后，使用相同的PSTATE值，并将PREQ设置为高的情况。
下图展示了多状态转换的握手，从状态A转换到状态B，然后再转换到状态C。
P-Channel的握手状态和状态转换图如下：
设备用PACTIVE向电源控制器提出要求，每个位代表不同的要求。PACTIVE位为高电平表示设备向控制器提出需求。如果PACTIVE为低电平，表示设备不再需要该需求。P-Channel握手独立于PACTIVE，控制器可以不考虑PACTIVE而做出任何决策。但是，该设备可以拒绝任何不适当的请求。换句话说，PACTIVE是独立于握手协议的，PACTIVE可以是自定义实现的。
下图展示了控制器根据设备的PACTIVE发出电源转换请求的案例。本例子中：
PACTIVE[2]: State CPACTIVE[1]: State BPACTIVE[0]: State A
为了控制器的正确设计，设备端必须提供足够的信息，包括：
所有设备支持的电源状态，包括：PSTATE定义和编码；PACTIVE每个比特位的分配；用于初始化状态，推荐的PACTIVE值；不再使用的PACTIVE位。设备支持的电源状态转换，比如，如果控制器发起转换请求，设备采取的任何操作；哪些设备电源状态转换可以被有条件地拒绝。复位释放后，用于初始化设备的PSTATE值设备初始化时间tinitP-Channel规范中，给出了一个例子。本例中，有两个设备，三个电源域。Device 0位于power domain0，电源控制器使用PD0来控制。Device 1位于power domain1和power domain2，电源控制器使用PD1和PD2来分别控制。此例中，三个电源域是独立的。
如果电源域不是彼此独立的，而是由嵌套关系，如下图所示。Device1内部有3个电源域，分别为power domain 0，power domain 1，power domain 2，但是domain 0是domain 1和domain 2的父域，domain 1和domain 2是子域，也就是domain 0控制domain 1和domain 2。
电源控制器和device 1有3个P-Channel接口，但是都是在power domain 0中。这种情况下，电源控制与power domain 0的握手需要考虑子域的电源状态。
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