Interfaccia a due fili: indirizzi, pagine, banchi e timing

Ogni modulo pluggable è gestito sugli stessi due fili — una linea di clock seriale e una linea dati seriale — usando il protocollo I²C che le specifiche chiamano interfaccia a due fili (TWI). Ciò che differisce tra i moduli SFP, QSFP, XFP e CMIS è come lo spazio di indirizzi è organizzato sopra questo livello: dispositivi separati, memoria paginata, o banchi di pagine. Questo materiale è la visione a livello di protocollo su cui si basano programmatori, host e CodingBox.

Livello fisico

• Due linee open-drain, SCL e SDA, con pull-up lato host; logica a 3,3 V.
• Il modulo è sempre lo slave; l’host (o il programmatore) è il master e genera il clock.
• I moduli possono allungare il clock (mantenere SCL basso) mentre un microcontroller recupera i dati — le specifiche consentono fino a 500 µs.
• Presenza e selezione sono pin separati, non transazioni sul bus: MOD_ABS (SFP), ModPrsL e ModSelL (classe QSFP e CMIS). ModSelL permette a più moduli di condividere un bus; l’SFP non ha un pin di selezione, quindi gli host assegnano a ogni gabbia il proprio bus o un multiplexer.

Spazio di indirizzi per specifica

Un SFP richiede quindi due indirizzi dispositivo e nessuna paginazione per le funzioni di base; tutto ciò che viene dopo l’XFP usa un indirizzo e la paginazione. Alcuni SFP legacy impostano il bit 2 del byte 92 di A0h («cambio di indirizzo richiesto») e necessitano di una sequenza del produttore prima che A2h risponda.

Transazioni

Leggere una pagina superiore sono sempre due transazioni: scrivere il byte di selezione pagina (127, e 126 per i banchi CMIS), poi leggere 128–255. La selezione persiste finché non viene cambiata, motivo per cui una selezione di pagina obsoleta è una fonte classica di letture con «contenuto errato».

Velocità

Più lento è sempre lecito. Per le scritture la maggior parte dei programmatori scende molto al di sotto del clock nominale — nell’ordine dei pochi kilohertz — perché i cicli di scrittura dell’EEPROM e i moduli mediati da microcontroller sono molto più sensibili alla temporizzazione rispetto alle letture.

Tempistiche importanti

Insidie e le relative soluzioni

La diagnostica da banco per questi casi è raccolta in Errori di lettura e scrittura EEPROM; gli schemi di protezione che si appoggiano sopra il bus (password, WP hardware, comandi di salvataggio) sono in Tipi di protezione in scrittura.

Lettura in un sistema in produzione

Un host esegue il polling DDM ogni pochi secondi e reagisce ai flag; un secondo master sullo stesso bus (una clip di programmazione, uno strumento in-band) provoca collisioni, scritture indirizzate in modo errato e, nel peggiore dei casi, un modulo reso inutilizzabile da una scrittura di pagina che cade sull’offset sbagliato. Leggere sul posto se necessario; scrivere al banco.

In CodingBox

CodingBox gestisce automaticamente il modello di indirizzi per fattore di forma — A0h/A2h per SFP, paginazione per QSFP e XFP, banco + pagina per CMIS —, permette di impostare la velocità del bus e la temporizzazione di scrittura per profilo di programmatore, e verifica ogni scrittura rileggendo (Scrittura di un modulo).