I3C总线HDR模式研读

基本的I3C并不支持HDR模式，但是为了兼容I3C V1.x设备，基本的I3C设备必须能够检测到HDR进入、退出以及重启， I3C V1.x的设备可以在相同的总线频率上传输更多的数据。

注意：I3C总线通常初始化并配置为SDR模式，永远不会配置为HDR模式。

I3C V1.x HDR模式，意味着整个I3C总线可以进入给定的HDR模式，一旦进入，则HDR模式在传输结束前一直有效。

一个HDR周期包括五个步骤：

I3C v1.x主机广播一个进入HDR模式的CCC，指明将要进入哪个HDR模式。
总线上的I3C v1.x 设备转换到HDR模式。
I3C v1.x主机发出一个HDR命令，然后由I3C v1.x主机或I3C v1.x从设备发送HDR数据。
发送一个HDR重启模式或HDR退出模式，若发送HDR重启模式，则发送一个新的HDR命令。
I3C停止，以总线空闲状态结束。

进入HDR模式后，HDR 退出模式用来退出HDR模式并重新进入SDR模式。相同的HDR退出模式用于退出所有HDR协议；该模式不会出现在任何HDR协议的常规数据或命令流中。所有的I3C从设备都要检测并回应HDR退出模式，不管从设备是否支持任何特殊的HDR模式。

除了HDR退出模式，也可以选择HDR重启模式。重启模式可以在不强制进入SDR模式的情况下，在HDR模式下发送多个信息。也就是说，当I3C总线处于给定的HDR模式时，可以将HDR命令发送给从机，或由从机发出，然后可以使用HDR重启模式立即发送另一个HDR命令给该从机（或不同的从机），在HDR命令期间不需要退出当前的HDR模式。从机在任何HDR模式下都要检测并相应HDR重启模式。和HDR退出模式不同，HDR重启模式仅仅被支持当前HDR模式的从机识别。

HDR退出模式定义如下：

SDA起始高电平，SCL起始低电平

SDA从高电平向低电平转换四次，同时SCL保持低电平

每个SDA转换之间的间隔至少为Tdig_h

HDR退出模式的最后，SCL拉高然后SDA拉高，常规的I3C停止条件。

HDR重启模式是HDR退出模式的一个子集，定义如下：

SDA起始高电平，SCL起始低电平

SDA翻转四次（下降，上升，下降，上升）

下一边缘是SCL上升。SDA可能会随着SCL上升而改变，但SCL保持上升。

所有的I3C从机应该包含HDR退出模式检测器。该检测器只有在进入HDR模式后才可以使能，退出HDR模式后将禁止使能。HDR退出模式检测器可以由数字逻辑实现，也可以由软件实现。

对于数字逻辑实现，基本的逻辑模型中SCL位于低电平，所以将SCL拉高将复位检测器。仅使用SDA下降沿，将SDA当作时钟。原理如下图：

检测器使用SDA的反相版本作为时钟（因此为上升沿逻辑，但可以使用下降沿逻辑），并在SCL为高电平或模块不在HDR模式时复位。复位的异步特性保证了安全性。如图28所示。由于在HDR模式下SCL与SDA的特性同时发生变化，因此在SDA之后和下一个SDA之前，总线从机可能会看到SCL发生变化。如果HDR退出模式检测器只使用时钟逻辑，则它根本看不到任何变化（在此示例中，SDA上升沿时将始终看到SCL为低电平）。因为检测器在SCL上使用异步复位，所以即使在上述情况（b）中，SCL的更改也会影响计数器。请注意，每次更改之间SCL和SDA仍将保持约50ns。因此，如图所示，如果SCL随时升高，则应重置HDR退出模式检测器，因此不会错误地发出错误的退出信号。

HDR重启和退出模式检测器

所有至少支持一种HDR模式的I3C从机设备都应该包含HDR重启模式检测。虽然此功能可以轻松地集成到所需的HDR退出模式检测器中，或者可以是HDR模式支持的一部分，但规范并不要求特定的设计（即取决于制造商）。 HDR重新启动模式检测器可以用数字逻辑或软件实现。

在基本的逻辑模型中，SCL保持低电平（0），当SCL拉高时会复位主检测器。同时利用SDA的下降沿，将SDA当作时钟。仅当出现两个下降沿的时候会检测到HDR重新启动，并先验证上升沿，然后验证HDR重新启动所需的SCL更改。

这个检测器以HDR退出模式检测器为基础建立，两个SDA下降沿出现之后，伴随着一个上升沿，HDR重启模式检查SCL的上升沿。无需考虑相同时刻SDA是否变为低电平；关键点在SCL的拉高。因为即使SDA变为低电平（因此触发退出模式检测器中的下一个触发器），由于尚未看到SDA的上升沿，因此左上触发器仍将保持1。

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