USB3.2超高速协议规范
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USB3.0 GEN1 Polling状态机

2026-07-20 本文链接为:http://www.usbzh.com/article/detail-1773.html ,欢迎转载,转载请附上本文链接。

090559453752

图为 USB 3.x 规范 Polling 轮询子状态机,共6个工作状态 + 6个退出终态,下面按状态流转顺序逐条拆解全部转换触发条件,区分下行端口DS Port、Hub端口、外设Peripheral Device专属规则。

一、入口:Polling.LFPS

进入来源

顶层 Polling 总状态直接进入 Polling.LFPS

流出转换

  1. → Polling.RxEQ
    触发:完成 LFPS Handshake(LFPS握手交互)
    两端互相发送/识别LFPS信号,链路底层协商完成,进入均衡阶段。

  2. → Exit to Compliance Mode(进入测试合规模式)
    触发:First LFPS Timeout(首次LFPS超时)
    上电后第一轮LFPS协商超时,端口切到合规测试模式,用于SI信号测试。

  3. → Exit to SS.Disabled(超高速端口禁用)
    触发:Subsequent LFPS Timeouts(后续多次LFPS超时)
    限定条件:仅外设设备 Peripheral Device、仅定向下行DS Port
    多次LFPS协商失败,直接关闭超高速链路。


二、Polling.RxEQ(接收均衡阶段)

进入来源

Polling.LFPS 完成LFPS握手

流出转换

  1. → Polling.Active
    触发:发送完成 TSEQ Ordered Sets(TSEQ有序集序列)
    发送均衡训练序列,Rx完成均衡参数适配,进入活跃同步阶段。

  2. → Exit to SS.Disabled
    触发:Subsequent LFPS Timeouts(多次LFPS超时)
    限定:仅DS下行端口 / Hub USB端口;定向DS Port专属分支
    均衡阶段LFPS交互反复超时,关闭超高速端口。

  3. → Exit to Loopback(环回测试)
    触发:Directed(定向环回指令),仅DS下行端口
    收到主机下发的定向Loopback测试指令,进入硬件环回测试状态。


三、Polling.Active(链路同步激活阶段)

进入来源

Polling.RxEQ 发送完TSEQ训练序列

流出转换

  1. → Polling.Configuration(链路配置阶段)
    触发:连续收到 8组TS1/TS2有序集
    TS1/TS2是链路同步码,连续8个代表两端时钟同步稳定,进入配置协商。

  2. → Exit to SS.Disabled
    触发:Timeout(超时),限定:仅外设设备、定向DS Port
    同步阶段长时间收不到有效TS码,链路失效,禁用SS端口。

  3. → Exit to Rx.Detect(接收检测复位)
    触发:Timeout(超时),限定:仅DS下行端口 / Hub USB端口
    Hub/主机下行端口同步超时,退回底层接收检测状态,重新检测设备。

  4. → Exit to Loopback
    触发:Directed(定向环回指令),仅DS Port
    收到测试指令切环回模式。


四、Polling.Configuration(链路参数配置协商)

进入来源

Polling.Active 收到连续8个TS1/TS2

流出转换

  1. → Polling.Idle(轮询空闲状态)
    触发:完成 TS2 Handshake(TS2握手)
    TS2携带链路速率、供电、带宽等配置参数,两端协商一致,进入Idle。

  2. → Exit to SS.Disabled
    触发:Timeout(超时),限定:仅外设、定向DS Port
    外设侧TS2参数协商超时,关闭超高速链路。

  3. → Exit to Rx.Detect
    触发:Timeout(超时),限定:仅DS下行端口 / Hub端口
    主机/Hub侧协商超时,退回接收检测,重新枚举。

  4. → Exit to Hot Reset(热复位)
    触发:Directed(定向热复位指令),仅DS Port
    主机下发热复位信号,链路执行热复位流程。

  5. → Exit to Loopback
    触发:Directed(定向环回指令),仅DS Port
    测试指令切入环回。


五、Polling.Idle(轮询空闲,链路就绪前最后一步)

进入来源

Polling.Configuration 完成TS2握手

流出转换

  1. → Exit to U0(正常工作状态)
    触发:完成 Idle Symbol Handshake(空闲符号握手)
    两端交互空闲有序集,确认链路完全稳定,退出Polling,进入USB3正常传输U0状态。

  2. → Exit to Hot Reset
    触发:Directed(定向热复位),仅DS Port
    收到复位指令,执行链路热复位。

  3. → Exit to Loopback
    触发:Directed(定向环回),仅DS Port
    进入硬件环回测试。


六、全局通用退出分支(所有Polling子状态均可触发)

Warm Reset(热复位信号)

任意Polling子状态收到Warm Reset信号 → Exit to Rx.Detect
热复位会强制链路退回底层接收检测,重新走完整轮询流程。

关键规则区分(图中限定条件汇总)

  1. DS Port Only(仅下行端口,主机/Hub下游口)
    可触发:退回Rx.Detect、Hot Reset、Loopback、多次LFPS超时关端口
  2. Peripheral Device ONLY(仅外设设备,U盘/硬盘等从设备)
    超时只会走向 SS.Disabled(直接关闭超高速,不会退回Rx检测)
  3. Hub US Port(Hub自身上行端口)
    超时统一退回 Rx.Detect,不会直接禁用端口
  4. Directed(定向指令)
    主机下发专用链路测试/复位指令,仅下行端口支持,切换Hot Reset / Loopback
  5. Timeout 分类
    • First LFPS Timeout:首次LFPS超时 → 合规测试模式
    • Subsequent LFPS Timeouts:多次LFPS超时 → SS.Disabled(外设)/ Rx.Detect(Hub/主机)
    • TS同步/配置阶段Timeout:按端口类型分流至Rx.Detect 或 SS.Disabled
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