ARM系列-P Channel介绍
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：
t0时刻，接口空闲，所有握手信号均为低电平。接口状态为p_stable，设备保持当前状态。t1时刻，控制器想要发出请求，并且需要提前做一些准备工作。接口状态仍为p_stable。t2时刻，控制器设置pstate为目标状态b，同时将preq信号变为高电平，接口状态变为p_request。协议要求在设备检测到preq时，pstate是稳定的。t3时刻，设备通过将paccept驱动成高电平来表示接受转换，同时pdeny必须保持低电平（paccept和pdeny在握手中，只能有一个为高）。接口状态现在是p_accept。t4时刻，控制器端对paccept高电平进行采样，并将preq设置为低电平，表示本次请求结束。接口状态为p_complete。t5时刻，设备端监测到preq变为低电平，将paccept驱动为低电平。此时，一旦控制器检测到paccept为低电平，它就可以采取所需的任何转换后操作（比如控制电源开关）。本次握手全部完成，接口状态回到p_stable。下图是控制器发出从a状态到b状态转换请求，设备拒绝请求的握手流程：
t0，t1，t2时刻的握手顺序跟接受请求的流程一样。t3时刻，设备端拒绝此次控制器发出的电源状态转换请求，驱动pdeny信号为高电平，同时必须保持paccept信号为低电平。接口状态为p_denied。t4时刻，控制请检测到pdeny信号为高电平，知道设备拒绝了本次请求。控制器端驱动preq信号为低电平，表示结束本次请求，同时恢复pstate信号为初始的a状态。接口状态为p_continue。t5时刻，设备端发现preq变成低电平，需要将pdeny信号驱动成低电平。一旦控制器发现pdeny变成低电平，它就可以采取所需的任何转换后操作。本次握手流程全部完成，接口状态恢复为p_stable。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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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：
t0时刻，接口空闲，所有握手信号均为低电平。接口状态为p_stable，设备保持当前状态。t1时刻，控制器想要发出请求，并且需要提前做一些准备工作。接口状态仍为p_stable。t2时刻，控制器设置pstate为目标状态b，同时将preq信号变为高电平，接口状态变为p_request。协议要求在设备检测到preq时，pstate是稳定的。t3时刻，设备通过将paccept驱动成高电平来表示接受转换，同时pdeny必须保持低电平（paccept和pdeny在握手中，只能有一个为高）。接口状态现在是p_accept。t4时刻，控制器端对paccept高电平进行采样，并将preq设置为低电平，表示本次请求结束。接口状态为p_complete。t5时刻，设备端监测到preq变为低电平，将paccept驱动为低电平。此时，一旦控制器检测到paccept为低电平，它就可以采取所需的任何转换后操作（比如控制电源开关）。本次握手全部完成，接口状态回到p_stable。下图是控制器发出从a状态到b状态转换请求，设备拒绝请求的握手流程：
t0，t1，t2时刻的握手顺序跟接受请求的流程一样。t3时刻，设备端拒绝此次控制器发出的电源状态转换请求，驱动pdeny信号为高电平，同时必须保持paccept信号为低电平。接口状态为p_denied。t4时刻，控制请检测到pdeny信号为高电平，知道设备拒绝了本次请求。控制器端驱动preq信号为低电平，表示结束本次请求，同时恢复pstate信号为初始的a状态。接口状态为p_continue。t5时刻，设备端发现preq变成低电平，需要将pdeny信号驱动成低电平。一旦控制器发现pdeny变成低电平，它就可以采取所需的任何转换后操作。本次握手流程全部完成，接口状态恢复为p_stable。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。
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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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