常见eSPI通讯数据包的分析

eSPI 通讯一般来说无需特别关注，因为通讯都是 PCH（eSPI_Master）和 EC（eSPI_Slave）硬件完成的，软件不参与。

但是实际开发中经常会遇到 SLP_S3/4 不拉高导致无法开机，8042键盘无功能，6266无法通信等问题。因此了解常见的通讯流程，分析抓取的 eSPI 通讯数据包，对异常定位有很大的帮助。

eSPI 初始化通讯

通用参数配置

eSPI_Master 第一步会读取 eSPI_Slave 的 0x08 寄存器获取 eSPI_Slave 所支持的通讯能力。有如下参数：

I/O Mode Support	Single I/O、Single and Dual I/O、Single and Quad I/O、Single, Dual and Quad I/O
Open Drain Alert# Supported	Open-drain Alert#
Maximum Frequency Supported	20、25、33、50、66MHz
Channel Supported	Peripheral、Virtual Wire、OOB、Flash、platform specific channels

接着 eSPI_Master 会在合适的时候写 eSPI_Slave 的 0x08 寄存器，以配置不同的通讯参数。如下表：

CRC Checking Enable
Response Modifier Enable
Alert Mode Select
I/O Mode Select
Open Drain Alert# Select
Operating Frequency Select
Maximum WAIT STATE Allowed

上图的配置参数中就选择了 Quad Mode IO、66MHz 通讯，图中也可以发现紧接着一笔数据通讯变成 66MHz、Quad IO mode。

通道参数配置

eSPI 支持4个 Channel，即 Peripheral（0x10）、Virtual wire（0x20）、OOB（0x30）、Flash（0x40）。

此处仅以 Peripheral Channel（0x10）配置为例。

通道参数配置，也遵循先读后写原则。即 eSPI_Master 先读取 eSPI_Slave 通道配置寄存器，然后再改写配置寄存器。

Peripheral Channel （0x10）涉及的参数如下表

Peripheral Channel Maximum Read Request Size	R/W
Peripheral Channel Maximum Payload Size	R/W
Peripheral Channel Maximum Payload Size Supported	RO
Bus Master Enable	R/W
Peripheral Channel Ready	RO
Peripheral Channel Enable	R/W

eSPI_Master 读取 Peripheral Channel 0x10 寄存器，发现通道已经 Ready

即 Channel Ready=1。

eSPI_Master 写 Peripheral Channel 0x10 寄存器，写Channel Enable=1。

Virtual Wire 通讯

Virtual Wire Channel 包揽了 PCH 和 EC 之间所有的信号传递，包括 SCI、IRQ、SLP Signal。数据传递可以是 eSPI_Master 到 eSPI_Slave，也可以反向。

当然反向通信，需要 eSPI_Slave 先发起 Alert# 信号，等待 eSPI_Master 查询Status Reg，再根据状态发起不同的命令读取 eSPI_Slave 的数据。

Master 向 Slave 发送 pin status。

如上图，eSPI_Master 使用 PUT_VWIRW（04）命令，附带数据包，

向 eSPI_Slave 通知 PCH 虚拟引脚状态。

Length=03，即传递了 4组 Virtual Wire 信号。

index=02，Data=74，即传递了 System Event-2。

index=03，Data=30，即传递了 System Event-3。

index=41，Data=B9，即传递了 Platform Specific-41。

index=42，Data=31，即传递了 Platform Specific-41。

如下图是 System Event Virtual Wire 2 的数据解析。其他 System Event 解析一致。因此 Index=2，data=74，即表示 SLP_S3/4/5 有效，SLP_S3、SLP_S4 为低电平，SLP_S5 为高电平。

Slave 向 Master 发送 Signal status。

如上图，eSPI 通讯采用 Single IO，因此 Alert# 和 IO-1 复用。上图 IO-1 最开始的 230ns 即为 eSPI_Slave 发起的 Alert# 信号。

eSPI_Master 接到 Alert# 后，首先发送 GET_STATUS（25）命令，获取 eSPI_Slave 的状态，可以看到 SLave 端回复的 status 是 0x14F。

即表示 PC/NP/VWIRE/OOB buffer 都是空，BIT6 VWIRE_AVAIL 置位即表示有 Virtual Wire 需要 Master 端读取。

Master 发送 GET_VWIRE（05）命令读取 Virtual Wire 状态，Slave 端返回 System Event-5 的状态。index=5，data=99，即表示

SLAVE_BOOT_LOAD_DONE 和 SLAVE_BOOT_LOAD_STATUS 有效，同时置位，即表示 Slave 端成功完成了 Flash 的访问。

Slave 向 Master 发送 pin status。

如上图，就是 Slave 端向 Master 端发送 SCI 的数据包。

index=6，data=10，即表示 SCI 信号有效，同时拉低。

当然，等待 Master 端响应 SCI 后，Slave 必须发送一个 SCI 拉高的数据包。

Slave 向 Master 发送 IRQ。

IRQ 在 eSPI Virtual wire 里面划分为 Interrupt Event。占用 Virtual Wire Index 0和1。

如上图，Master 接到 Alert# 信号后，读取 Virtual 状态。Slave 返回 IRQ-1信号。index=00，data=81，即表示 IRQ-1 拉高（注意，此处 IRQ-1 是高触发）。IRQ-1 信号同样的需要 Slave 端再次发送数据包拉低。

Peripheral Channel IO 通讯

Keyboard 通讯

理解上述 IRQ-1 触发原理后，EC 端的键值发送就非常容易理解了。流程如下：

1. 键盘按键按下后，EC 完成扫描以及转换过程，最终生成一个 ScanCode 写入 IO-60 数据寄存器。
2. IO-60 的写入动作，会触发 EC 硬件自动发送一个 IRQ-1 通知 PCH，有键盘中断发生。
3. PCH 识别到 IRQ-1 后，会读取 IO-64，查看 OBF 状态，以判断 IO-60 是否有数据需要读取。
4. 紧接着 PCH 会读取 IO-60 获取 ScanCode。

键盘一次按键分为“Press” 和 “Release”，即按下和松开都会给 PCH 端发送一个 ScanCode。如下示例是 “A” 键操作，对应 ScanCode 是 1E 和 9E。

按键按下数据包。

按键松开数据包

Q_Event 通讯

EC 发送 Q_Event（A0）流程：

1. EC 拉低 SCI，同时置位 66 寄存器的 BIT5，即 SCI_EVT。
2. PCH 读取 66，发现 SCI_EVT 置位，发送 0x84 命令查询 Q_Event。
3. EC 拉高 SCI，同时清除 66寄存器 BIT5。
4. EC 处理 0x84 查询命令，把 Q_Event 队列第一个 num（A0） 写入 62 寄存器
5. EC 拉低 SCI，置位 66寄存器 BIT0，即 OBF
6. PCH 读取 66 ，发现 OBF 置位，读取 62 寄存器，获得 Q_Event Num（A0）。
7. EC 拉高 SCI。

上述就是常见 eSPI 通讯数据包的分析。