PCI 總線規(guī)范-文檔資料

1、1 熊輝熊輝 20082008年年5 5月月2第一部分第一部分 PCIPCI總線基礎(chǔ)總線基礎(chǔ)u一、一、PCI總線的定義與特點總線的定義與特點u二、二、PCI總線命令和操作總線命令和操作u三、三、PCI總線仲裁總線仲裁u四、四、PCI總線電氣規(guī)范總線電氣規(guī)范u五、五、Compact PCI第二部分第二部分 PCIPCI總線應(yīng)用示例總線應(yīng)用示例u一、一、PCI接口實現(xiàn)方案接口實現(xiàn)方案u二、二、PCI接口芯片接口芯片PCI9054和數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計和數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計u三、三、PCI驅(qū)動程序驅(qū)動程序31 1、微型計算機總線概述、微型計算機總線概述2 2、PCIPCI總線發(fā)展歷史總線發(fā)展歷史3 3、PCIP

2、CI總線特點總線特點4 4、PCIPCI總線定義總線定義4567微型機基本總線結(jié)構(gòu)微型機基本總線結(jié)構(gòu)8南橋芯片和北橋芯片南橋芯片和北橋芯片u南橋芯片主要是負(fù)責(zé)南橋芯片主要是負(fù)責(zé)I/O接口等一些外設(shè)接口的控接口等一些外設(shè)接口的控制、制、IDE設(shè)備的控制及附加功能等等。常見的有設(shè)備的控制及附加功能等等。常見的有VIA的的8235、8237等。等。u北橋芯片主要負(fù)責(zé)北橋芯片主要負(fù)責(zé)CPU與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換，與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換，并控制并控制AGP、PCI數(shù)據(jù)在其內(nèi)部的傳輸，是主板性數(shù)據(jù)在其內(nèi)部的傳輸，是主板性能的主要決定因素。隨著芯片的集成度越來越高，能的主要決定因素。隨著芯片的集成度越來越高，C

3、PU也集成了不少其它功能。如：也集成了不少其它功能。如：Althon64內(nèi)部內(nèi)部整合了內(nèi)存控制器。整合了內(nèi)存控制器。9什么是計算機總線？什么是計算機總線？總線是計算機各部件之間進(jìn)行信息傳輸?shù)墓餐ǖ?，總線是計算機各部件之間進(jìn)行信息傳輸?shù)墓餐ǖ?，根?jù)信號類型的不同，微型計算機的總線一般分為數(shù)根據(jù)信號類型的不同，微型計算機的總線一般分為數(shù)據(jù)總線據(jù)總線(Data Bus)、地址總線地址總線(Address Bus)和控制和控制總線總線(Control Bus)三種。三種。10局部總線局部總線u局部總線是指來自處理器的延伸路線，與處理器局部總線是指來自處理器的延伸路線，與處理器同步操作。設(shè)備如果直接

4、掛到局部總線上，就能同步操作。設(shè)備如果直接掛到局部總線上，就能以以CPU的速度運行，由于局部總線具有極高的數(shù)的速度運行，由于局部總線具有極高的數(shù)據(jù)傳輸率，因此，它在據(jù)傳輸率，因此，它在CPU與高速緩沖存儲器與高速緩沖存儲器(Cache)、CPU與高速圖形卡等需要高速傳輸信與高速圖形卡等需要高速傳輸信息的場合得到了廣泛的應(yīng)用。息的場合得到了廣泛的應(yīng)用。uPCI即屬于局部總線；即屬于局部總線；uPCI Local Bus Specification 2.311常用總線常用總線uISA總線總線uMCA總線總線uEISA總線總線uVESA（VL）局部總線）局部總線uPCI局部總線局部總線12ISAIS

5、A總線總線uISA(Industry Standard Architecture)總線是總線是IBM公司八十年代為公司八十年代為IBM-PC/AT機設(shè)計的，又稱機設(shè)計的，又稱AT總線，用于總線，用于AT機主板和各接口電路板的連接。機主板和各接口電路板的連接。ISA總線是總線是16位數(shù)據(jù)線、位數(shù)據(jù)線、24位地址線，工作頻率位地址線，工作頻率為為8MHz，數(shù)據(jù)傳輸率為數(shù)據(jù)傳輸率為8MB/S。13MCAMCA總線總線uMCA（Micro Channel Architecture即微通道即微通道總線結(jié)構(gòu)）總線是總線結(jié)構(gòu)）總線是IBM公司專為其公司專為其PS2系統(tǒng)（使系統(tǒng)（使用各種用各種Intel處理器

6、芯片的個人計算機系統(tǒng)）開發(fā)處理器芯片的個人計算機系統(tǒng)）開發(fā)的總線結(jié)構(gòu)，該總線的總線寬度是的總線結(jié)構(gòu)，該總線的總線寬度是32位，最高總位，最高總線頻率為線頻率為10MHz。14EISAEISA總線總線uEISA（Extended Industry Standard Architecture即擴展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)總線）是為即擴展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)總線）是為32位中央處理器（位中央處理器（386、486、586等等）設(shè)計的總等等）設(shè)計的總線擴展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，線擴展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，EISA總線除包括總線除包括ISA總線的所總線的所有性能外，并把總線寬度從有性能外，并把總線寬度從16位擴展到位擴展到32位，是位，是ISA總

7、線的擴展?？偩€的擴展。15VESAVESA局部總線局部總線uVESA（Video Electronics Standards Association即視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會）總線是即視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會）總線是VESA組織（組織（1992年由年由IBM、Compaq等發(fā)起，有等發(fā)起，有120多家公司參加）按局部總線（多家公司參加）按局部總線（Local Bus）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的一種開放性總線，簡稱為計的一種開放性總線，簡稱為VL總線。總線。VESA總總線的總線寬度是線的總線寬度是32位，最高總線頻率為位，最高總線頻率為66MHz。16AGPAGP總線總線uAGP（Accelerated Graphic

8、s Port）即高速圖）即高速圖形接口，專用于連接主板上的控制芯片和形接口，專用于連接主板上的控制芯片和AGP顯顯示適配卡，是為提高視頻帶寬而設(shè)計的總線規(guī)范。示適配卡，是為提高視頻帶寬而設(shè)計的總線規(guī)范。17USBUSB總線總線uUSB（Universal Serial Bus即通用串行總線）即通用串行總線）是一種簡單實用的計算機外部設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)。是一種簡單實用的計算機外部設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)。18PCIPCI局部總線局部總線uPCI（Peripheral Component Interconnect即即連接外部設(shè)備的計算機內(nèi)部總線）總線是一種高連接外部設(shè)備的計算機內(nèi)部總線）總線是一種高性能的性能的32

9、位位/64位地址數(shù)據(jù)復(fù)用的高速外圍設(shè)備位地址數(shù)據(jù)復(fù)用的高速外圍設(shè)備接口局部總線。接口局部總線。19PCI-XPCI-X總線總線u為解決為解決Intel架構(gòu)服務(wù)器中架構(gòu)服務(wù)器中PCI總線的瓶頸問題，總線的瓶頸問題，Compaq、IBM和和HP公司決定加快加寬公司決定加快加寬PCI芯片芯片組的時鐘速率和數(shù)據(jù)傳輸速率，使其分別達(dá)到組的時鐘速率和數(shù)據(jù)傳輸速率，使其分別達(dá)到133MHz和和1GB/S。利用對等。利用對等PCI技術(shù)和技術(shù)和Intel公公司的快速芯片作為智能司的快速芯片作為智能I/O電路的協(xié)處理器來構(gòu)建電路的協(xié)處理器來構(gòu)建系統(tǒng)，這種新的總線稱為系統(tǒng)，這種新的總線稱為PCI-X。20各種總線性

10、能比較各種總線性能比較21PCIPCI總線發(fā)展歷史總線發(fā)展歷史uPCI的含義為外設(shè)部件互連的含義為外設(shè)部件互連(Peripheral Component Interconnect)。PCI局部總線是由局部總線是由Intel公司提出。公司提出。u1991年，年，Intel與與IBM, Compaq, AST,HP,NEC等等10多家公司（多家公司（PCISIG）對）對PCI局部總線進(jìn)行了定義，于局部總線進(jìn)行了定義，于1992年年6月月22日推出了日推出了PCI局部總線局部總線1.0版技術(shù)規(guī)范版技術(shù)規(guī)范 。22PCI PCI 局部總線協(xié)議規(guī)范局部總線協(xié)議規(guī)范uPCI局部總線是一種具有多路地址線和數(shù)

11、據(jù)線的高局部總線是一種具有多路地址線和數(shù)據(jù)線的高性能的性能的32/64位總線。它在高度集成的外圍控制位總線。它在高度集成的外圍控制器件、外圍插件板和處理器器件、外圍插件板和處理器/存儲器之間作為互連存儲器之間作為互連機構(gòu)應(yīng)用。機構(gòu)應(yīng)用。u目前應(yīng)用的目前應(yīng)用的PCI局部總線規(guī)范局部總線規(guī)范2.3版包括版包括PCI局部局部總線部件和擴展板的協(xié)議、電氣、機械和配置規(guī)總線部件和擴展板的協(xié)議、電氣、機械和配置規(guī)范，并規(guī)定了范，并規(guī)定了PCI的硬件環(huán)境。的硬件環(huán)境。23微型機基本總線結(jié)構(gòu)操作微型機基本總線結(jié)構(gòu)操作-PIO-PIO24微型機基本總線結(jié)構(gòu)操作微型機基本總線結(jié)構(gòu)操作-DMA-DMA25PCIPC

12、I總線特點總線特點u多總線主控方式多總線主控方式n在在PCIPCI總線上可以存在多個具有總線控制能力的主控設(shè)備?？偩€上可以存在多個具有總線控制能力的主控設(shè)備。當(dāng)一個具有總線控制接管能力的外圍設(shè)備有任務(wù)處理需暫當(dāng)一個具有總線控制接管能力的外圍設(shè)備有任務(wù)處理需暫時接管總線時，可以向時接管總線時，可以向PCIPCI總線申請總線并經(jīng)響應(yīng)后接管總線申請總線并經(jīng)響應(yīng)后接管總線，以加速執(zhí)行高吞吐量、高優(yōu)先級的任務(wù)?？偩€，以加速執(zhí)行高吞吐量、高優(yōu)先級的任務(wù)。u獨立于處理器獨立于處理器nPCIPCI總線通過總線通過CPUCPU局部總線到局部總線到PCIPCI總線之間的橋接器形成總線之間的橋接器形成了一種獨特的中

13、間緩沖器設(shè)計方式，它將中央處理子系統(tǒng)了一種獨特的中間緩沖器設(shè)計方式，它將中央處理子系統(tǒng)與外圍設(shè)備分開，使與外圍設(shè)備分開，使PCIPCI總線具有獨立于處理器的結(jié)構(gòu)特總線具有獨立于處理器的結(jié)構(gòu)特點。用戶可以隨意增添外圍設(shè)備，以擴展計算機系統(tǒng)而不點。用戶可以隨意增添外圍設(shè)備，以擴展計算機系統(tǒng)而不必?fù)?dān)心在不同頻率下會導(dǎo)致系統(tǒng)性能的降低。必?fù)?dān)心在不同頻率下會導(dǎo)致系統(tǒng)性能的降低。26PCIPCI總線特點總線特點u突發(fā)傳輸（突發(fā)傳輸（BURST）nPCIPCI總線的數(shù)據(jù)傳輸是一種包含一個地址段，后面跟著兩總線的數(shù)據(jù)傳輸是一種包含一個地址段，后面跟著兩個或兩個以上數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)傳輸方式，突發(fā)傳輸模式可確個或兩個

14、以上數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)傳輸方式，突發(fā)傳輸模式可確?？偩€不斷滿載數(shù)據(jù)，使保總線不斷滿載數(shù)據(jù)，使PCIPCI總線達(dá)到其峰值速度?？偩€達(dá)到其峰值速度。u同步總線操作同步總線操作nPCIPCI總線是一種同步總線，總線上除中斷等少數(shù)幾個信號總線是一種同步總線，總線上除中斷等少數(shù)幾個信號外全部與總線時鐘的上升沿同步。外全部與總線時鐘的上升沿同步。PCIPCI總線時鐘范圍可以總線時鐘范圍可以很寬，由主板決定，一般為很寬，由主板決定，一般為33MHz33MHz。為了使總線適應(yīng)各。為了使總線適應(yīng)各種速度接口設(shè)備的要求，總線可以有多種方式申請等待周種速度接口設(shè)備的要求，總線可以有多種方式申請等待周期，使期，使PCIPC

15、I總線在接口設(shè)計和應(yīng)用上更加靈活?？偩€在接口設(shè)計和應(yīng)用上更加靈活。27PCIPCI總線特點總線特點u適合于各種機型適合于各種機型nPCIPCI總線不只為標(biāo)準(zhǔn)的桌面電腦提供合理的局部總線設(shè)計，總線不只為標(biāo)準(zhǔn)的桌面電腦提供合理的局部總線設(shè)計，同時也適用于便攜式電腦和服務(wù)器。同時也適用于便攜式電腦和服務(wù)器。u自動配置自動配置nPCIPCI總線標(biāo)準(zhǔn)為總線標(biāo)準(zhǔn)為PCIPCI接口提供了一套完整的自動配置功能，接口提供了一套完整的自動配置功能，使使PCIPCI接口所需要的各種硬件資源如中斷、內(nèi)存、接口所需要的各種硬件資源如中斷、內(nèi)存、FOFO地址地址等通過即插即用的等通過即插即用的BIOSBIOS在系統(tǒng)啟動

16、時進(jìn)行自動配置，達(dá)在系統(tǒng)啟動時進(jìn)行自動配置，達(dá)到對計算機資源的優(yōu)化使用和合理配置，從而使到對計算機資源的優(yōu)化使用和合理配置，從而使PCIPCI接口接口達(dá)到真正的即插即用，使接口的設(shè)計和應(yīng)用更加簡單容易。達(dá)到真正的即插即用，使接口的設(shè)計和應(yīng)用更加簡單容易。28PCIPCI總線特點總線特點u編碼總線命令編碼總線命令n不同于不同于ISAISA總線，總線，PCIPCI總線沒有專門的讀、寫控制線，總總線沒有專門的讀、寫控制線，總線的操作狀態(tài)即總線命令由線的操作狀態(tài)即總線命令由4 4根信號線表示，最多可表示根信號線表示，最多可表示1616中操作。中操作。u地址、數(shù)據(jù)總線復(fù)用地址、數(shù)據(jù)總線復(fù)用nPCIPCI

17、總線上的地址總線和數(shù)據(jù)總線是分時復(fù)用的。在每個總線上的地址總線和數(shù)據(jù)總線是分時復(fù)用的。在每個總線操作的第一個周期傳送地址，然后接著傳送數(shù)據(jù)?？偩€操作的第一個周期傳送地址，然后接著傳送數(shù)據(jù)。PCIPCI總線通過這種方式達(dá)到在總線規(guī)模最小的前提下性能總線通過這種方式達(dá)到在總線規(guī)模最小的前提下性能價格比最高的目的。價格比最高的目的。29PCIPCI總線特點小結(jié)總線特點小結(jié)u(1)獨立于處理器，為獨立于處理器，為PCI局部總線設(shè)計的器件是局部總線設(shè)計的器件是針對針對PCI，而不是針對處理器的，因此設(shè)備的設(shè)計，而不是針對處理器的，因此設(shè)備的設(shè)計獨立于處理器的升級。獨立于處理器的升級。u(2)每個每個PC

18、I局部總線支持約局部總線支持約80個個PCI功能，一個功能，一個典型的典型的PCI支持約支持約10個電氣負(fù)載，每一個設(shè)備對個電氣負(fù)載，每一個設(shè)備對于總線來說就是一個負(fù)載，因此，每一個設(shè)備可于總線來說就是一個負(fù)載，因此，每一個設(shè)備可以包括以包括8個個PCI功能。功能。u(3)低功耗，低功耗，PCI技術(shù)規(guī)范的主要設(shè)計目標(biāo)就是實技術(shù)規(guī)范的主要設(shè)計目標(biāo)就是實現(xiàn)電流盡可能小的系統(tǒng)設(shè)計?，F(xiàn)電流盡可能小的系統(tǒng)設(shè)計。30(4)(4)在讀寫傳送中可實現(xiàn)突發(fā)（在讀寫傳送中可實現(xiàn)突發(fā)（burstburst）傳送，）傳送，3232位位33MHz33MHz的的PCIPCI局部總線在讀寫傳送中可支持局部總線在讀寫傳送中可

19、支持132MB/S132MB/S的峰值傳送速率，對于的峰值傳送速率，對于6464位位33MHz33MHz的的PCIPCI傳送支持傳送支持264MB/S264MB/S的峰值傳送速率，對于的峰值傳送速率，對于6464位位66MHz66MHz的的PCIPCI局部總線，其傳送速率可達(dá)到局部總線，其傳送速率可達(dá)到528MB/S528MB/S。(5)(5)支持多達(dá)支持多達(dá)256256個個PCIPCI局部總線，技術(shù)規(guī)范提供了對局部總線，技術(shù)規(guī)范提供了對256256個個PCIPCI局部總線的支持。局部總線的支持。(6)(6)總線速度總線速度:2.0:2.0版規(guī)范支持的版規(guī)范支持的PCIPCI局部總線速度達(dá)到局

20、部總線速度達(dá)到33MHz33MHz，2.12.1以上的版本增加了對以上的版本增加了對66MHz66MHz總線操作總線操作的支持。的支持。(7)64(7)64位總線擴展支持。位總線擴展支持。31(8)(8)訪問時間快，當(dāng)?？吭谠L問時間快，當(dāng)?？吭赑CIPCI局部總線上的主設(shè)局部總線上的主設(shè)備寫備寫PCIPCI目標(biāo)時，在目標(biāo)時，在33MHz33MHz總線速度下，訪問總線速度下，訪問時間只需要時間只需要60ns60ns。(9)(9)并行總線操作，橋支持完全總線并行操作，并行總線操作，橋支持完全總線并行操作，與處理器總線、與處理器總線、PCIPCI局部總線和擴展總線同步使局部總線和擴展總線同步使用。用

21、。(10)(10)總線主設(shè)備支持總線主設(shè)備支持: :全面支持全面支持PCIPCI局部總線主設(shè)局部總線主設(shè)備，允許同級備，允許同級PCIPCI局部總線訪問和通過局部總線訪問和通過PCIPCIPCIPCI橋與擴展總線橋訪問主存儲器和擴展總線設(shè)橋與擴展總線橋訪問主存儲器和擴展總線設(shè)備。備。(11)(11)隱式總線仲裁隱式總線仲裁:PCI:PCI局部總線仲裁能夠在另一局部總線仲裁能夠在另一個總線主設(shè)備正在個總線主設(shè)備正在PCIPCI局部總線上執(zhí)行傳送時發(fā)局部總線上執(zhí)行傳送時發(fā)生。生。32(12)(12)引腳數(shù)少，一個功能的引腳數(shù)少，一個功能的PCIPCI從設(shè)備只需從設(shè)備只需要要4747個引腳，而主設(shè)備

22、只需要個引腳，而主設(shè)備只需要4949個引腳。個引腳。(13)(13)交易完整性校驗，在地址、命令、數(shù)據(jù)交易完整性校驗，在地址、命令、數(shù)據(jù)周期上進(jìn)行奇偶校驗。周期上進(jìn)行奇偶校驗。(14)3(14)3類地址空間，即指存儲器、類地址空間，即指存儲器、I/OI/O和配置和配置空間。空間。(15)(15)自動配置。自動配置。(16)(16)插入卡，規(guī)范包括插入卡，規(guī)范包括PCIPCI連接器和插入卡連接器和插入卡的定義。的定義。33PCIPCI總線定義總線定義34術(shù)語解釋術(shù)語解釋u主設(shè)備（主設(shè)備（Initiator, Master）n擁有總線控制權(quán)擁有總線控制權(quán)n發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸u從設(shè)備（從設(shè)備（

23、slave，target）n又稱目標(biāo)設(shè)備又稱目標(biāo)設(shè)備n被主設(shè)備選中用來進(jìn)行通信的設(shè)備被主設(shè)備選中用來進(jìn)行通信的設(shè)備35地址和數(shù)據(jù)信號地址和數(shù)據(jù)信號uAD310：地址：地址/數(shù)據(jù)多路復(fù)用的輸入數(shù)據(jù)多路復(fù)用的輸入/輸出信號。輸出信號。n在在FRAME#FRAME#有效時，是地址期。在有效時，是地址期。在IRDY#IRDY#和和TRDY#TRDY#同時有同時有效時，是數(shù)據(jù)期。在效時，是數(shù)據(jù)期。在FRAME#FRAME#有效的第一個時鐘周期是地有效的第一個時鐘周期是地址周期，址周期，AD31AD3100線上含有一個線上含有一個3232位的物理地址。對于位的物理地址。對于I/OI/O操作，它是一個字節(jié)地

24、址，對于存儲器或配置操作，它操作，它是一個字節(jié)地址，對于存儲器或配置操作，它則是一個雙字地址。數(shù)據(jù)期，則是一個雙字地址。數(shù)據(jù)期，AD7AD700為最低字節(jié)，為最低字節(jié)，AD31AD312424為最高字節(jié)，在數(shù)據(jù)傳輸期間內(nèi)為最高字節(jié)，在數(shù)據(jù)傳輸期間內(nèi)IRDY#IRDY#和和TRDY#TRDY#應(yīng)該同時有效。應(yīng)該同時有效。uC/BE30：總線命令和字節(jié)使能多路復(fù)用信號。：總線命令和字節(jié)使能多路復(fù)用信號。n在地址期中，傳輸?shù)氖强偩€命令。在數(shù)據(jù)期內(nèi)傳輸?shù)氖亲止?jié)在地址期中，傳輸?shù)氖强偩€命令。在數(shù)據(jù)期內(nèi)傳輸?shù)氖亲止?jié)使能信號。使能信號。36uPAR：偶校驗信號：偶校驗信號nParity is even pa

25、rity across AD31:00 and Parity is even parity across AD31:00 and C/BE3:0#.Parity generation is required by all PCI C/BE3:0#.Parity generation is required by all PCI agentsagents37接口控制信號接口控制信號uFRAME#：n幀周期信號。由當(dāng)前主設(shè)備驅(qū)動，表示當(dāng)前主設(shè)備一次交幀周期信號。由當(dāng)前主設(shè)備驅(qū)動，表示當(dāng)前主設(shè)備一次交易的開始和持續(xù)時間。易的開始和持續(xù)時間。uIRDY#：n主設(shè)備準(zhǔn)備好信號。由當(dāng)前主設(shè)備（交易的啟動方

26、）驅(qū)動，主設(shè)備準(zhǔn)備好信號。由當(dāng)前主設(shè)備（交易的啟動方）驅(qū)動，信號的有效表明發(fā)起本次傳輸?shù)脑O(shè)備能夠完成交易的當(dāng)前信號的有效表明發(fā)起本次傳輸?shù)脑O(shè)備能夠完成交易的當(dāng)前數(shù)據(jù)期。數(shù)據(jù)期。uTRDY#：n目標(biāo)設(shè)備準(zhǔn)備好信號。由當(dāng)前被尋址的目標(biāo)驅(qū)動，信號有目標(biāo)設(shè)備準(zhǔn)備好信號。由當(dāng)前被尋址的目標(biāo)驅(qū)動，信號有效表示目標(biāo)設(shè)備已經(jīng)做好了完成當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)備工作。效表示目標(biāo)設(shè)備已經(jīng)做好了完成當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)備工作。38uSTOP#：n停止數(shù)據(jù)傳送信號。信號有效時，表示目標(biāo)設(shè)備要求主設(shè)停止數(shù)據(jù)傳送信號。信號有效時，表示目標(biāo)設(shè)備要求主設(shè)備終止當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳輸。備終止當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳輸。uLOCK#：n鎖定信號。信號有效時，表

27、示一個對橋的原始操作可能需鎖定信號。信號有效時，表示一個對橋的原始操作可能需要多個傳輸才能完成。要多個傳輸才能完成。uIDSEL：n設(shè)備選擇信號。信號有效時，表示驅(qū)動它的設(shè)備成為當(dāng)前設(shè)備選擇信號。信號有效時，表示驅(qū)動它的設(shè)備成為當(dāng)前交易的目標(biāo)設(shè)備。交易的目標(biāo)設(shè)備。39錯誤報告信號錯誤報告信號uPERR#：數(shù)據(jù)奇偶校驗錯誤報告信號。：數(shù)據(jù)奇偶校驗錯誤報告信號。n只報告除特殊周期之外的所有只報告除特殊周期之外的所有PCIPCI交易期間的數(shù)據(jù)奇偶錯交易期間的數(shù)據(jù)奇偶錯誤。其中數(shù)據(jù)奇偶錯誤的產(chǎn)生對于在誤。其中數(shù)據(jù)奇偶錯誤的產(chǎn)生對于在ADAD總線上驅(qū)動地址總線上驅(qū)動地址和數(shù)據(jù)信息的所有和數(shù)據(jù)信息的所有P

28、CIPCI設(shè)備都是強制性的。設(shè)備都是強制性的。uSERR#：系統(tǒng)錯誤報告信號。：系統(tǒng)錯誤報告信號。n是報告地址奇偶、特殊周期命令的數(shù)據(jù)奇偶錯誤以及其它是報告地址奇偶、特殊周期命令的數(shù)據(jù)奇偶錯誤以及其它可能引起災(zāi)難性后果的系統(tǒng)錯誤?？赡芤馂?zāi)難性后果的系統(tǒng)錯誤。40仲裁信號（只有主設(shè)備具有）仲裁信號（只有主設(shè)備具有）uREQ#：總線占用請求信號。：總線占用請求信號。n信號一旦有效表明驅(qū)動它的設(shè)備向仲裁器要求使用總線，信號一旦有效表明驅(qū)動它的設(shè)備向仲裁器要求使用總線，是一個點到點的信號線。是一個點到點的信號線。uGNT#：總線占用允許信號。：總線占用允許信號。n用來向申請占用總線的設(shè)備表示其請求已

29、經(jīng)獲得批準(zhǔn)，也用來向申請占用總線的設(shè)備表示其請求已經(jīng)獲得批準(zhǔn)，也是一個點到點的信號線。是一個點到點的信號線。41系統(tǒng)信號系統(tǒng)信號uCLK：時鐘信號：時鐘信號n所有的所有的PCIPCI輸入信號的時鐘。輸入信號的時鐘。n其頻率范圍為其頻率范圍為033MHz033MHz或或066MHz066MHz，這一頻率稱為，這一頻率稱為PCIPCI的工作頻率，對于的工作頻率，對于PCIPCI信號，除信號，除RST#RST#、INTA#INTA#、INTB#INTB#、INTC#INTC#、INTD#INTD#之外，其余信號都是在之外，其余信號都是在CLKCLK的上升沿進(jìn)行的上升沿進(jìn)行采樣的。采樣的。uRST#：

30、復(fù)位信號。：復(fù)位信號。n用來使用來使PCIPCI專用的特性寄存器、配置寄存器等恢復(fù)到規(guī)定專用的特性寄存器、配置寄存器等恢復(fù)到規(guī)定的初始狀態(tài)。至于復(fù)位后如何變化不屬于的初始狀態(tài)。至于復(fù)位后如何變化不屬于PCIPCI規(guī)范的范圍。規(guī)范的范圍。n復(fù)位時，復(fù)位時，PCIPCI的全部輸出一般都驅(qū)動到第三態(tài)。的全部輸出一般都驅(qū)動到第三態(tài)。REQ#REQ#和和GNT#GNT#必須同時驅(qū)動到第三態(tài)，不能在復(fù)位期間為高或為必須同時驅(qū)動到第三態(tài)，不能在復(fù)位期間為高或為低。低。42中斷信號中斷信號uPCI局部總線中共有四條中斷線，分別為局部總線中共有四條中斷線，分別為INTA#、INTB#、INTC#、INTD#，其

31、作用是用以請求一，其作用是用以請求一個中斷。但是個中斷。但是INTB#、INTC#、INTD#只能用于只能用于多功能的多功能的PCI卡申請中斷時使用?？ㄉ暾堉袛鄷r使用。u中斷功能是可選設(shè)置，電平觸發(fā)，開漏極中斷功能是可選設(shè)置，電平觸發(fā)，開漏極43附加信號附加信號uPRSNT12#：卡存在信號。：卡存在信號。n由插件板提供的信號，用來指出由插件板提供的信號，用來指出PCIPCI插卡上是否存在一個插卡上是否存在一個插件板，如果存在就為它提供電流。插件板，如果存在就為它提供電流。uCLKRUN#：時鐘運行信號。：時鐘運行信號。n可選信號，作為設(shè)備的輸入信號，用來確定可選信號，作為設(shè)備的輸入信號，用來

32、確定CLKCLK的狀態(tài)。的狀態(tài)。446464位總線擴展信號位總線擴展信號uAD6432：擴展的：擴展的32位地址和數(shù)據(jù)多路復(fù)用線。位地址和數(shù)據(jù)多路復(fù)用線。n在地址周期，如果使用了在地址周期，如果使用了DACDAC命令且命令且REQ64#REQ64#有效時，這有效時，這3232條線上含有條線上含有6464位地址的高位地址的高3232位，否則是保留信號；在數(shù)位，否則是保留信號；在數(shù)據(jù)周期，當(dāng)據(jù)周期，當(dāng)REQ64#REQ64#和和ACK64#ACK64#同時有效時，這同時有效時，這3232條線上含條線上含有高有高3232位數(shù)據(jù)。位數(shù)據(jù)。uC/BE74：擴展總線命令和字節(jié)使能多路復(fù)用信號：擴展總線命令

33、和字節(jié)使能多路復(fù)用信號線。線。uREQ64#：64位傳輸請求信號位傳輸請求信號n由當(dāng)前主設(shè)備驅(qū)動，表示本設(shè)備要求采用由當(dāng)前主設(shè)備驅(qū)動，表示本設(shè)備要求采用6464位通路傳輸數(shù)據(jù)。位通路傳輸數(shù)據(jù)。uACK64#：64位傳輸認(rèn)可。位傳輸認(rèn)可。n表明從設(shè)備將用表明從設(shè)備將用6464位進(jìn)行傳輸。位進(jìn)行傳輸。uPAR64#：奇偶雙字節(jié)校驗。：奇偶雙字節(jié)校驗。451 1、PCIPCI總線命令總線命令2 2、PCIPCI總線操作時序總線操作時序46PCIPCI總線命令概述總線命令概述u總線命令是用來規(guī)定主從設(shè)備之間的傳輸類型的，總線命令是用來規(guī)定主從設(shè)備之間的傳輸類型的，它出現(xiàn)于地址周期的它出現(xiàn)于地址周期的C

34、/BE30線上。當(dāng)一個主線上。當(dāng)一個主設(shè)備獲得總線的擁有權(quán)時，它就可以啟動下表中設(shè)備獲得總線的擁有權(quán)時，它就可以啟動下表中的任何一種交易類型。在一個交易的地址周期，的任何一種交易類型。在一個交易的地址周期，命令命令/字節(jié)使能總線字節(jié)使能總線C/BE30用于表明交易命用于表明交易命令和類型。令和類型。4748PCIPCI總線傳輸協(xié)議總線傳輸協(xié)議uPCI總線傳輸協(xié)議是同步傳輸協(xié)議，所有總線傳輸協(xié)議是同步傳輸協(xié)議，所有PCI操作均同步操作均同步于于PCI時鐘，時鐘，PCI總線的基本傳輸規(guī)則是突發(fā)傳輸方式。總線的基本傳輸規(guī)則是突發(fā)傳輸方式。PCI總線傳輸周期由一個地址周期和一個或多個數(shù)據(jù)周期總線傳輸周

35、期由一個地址周期和一個或多個數(shù)據(jù)周期構(gòu)成構(gòu)成:u地址周期地址周期:n在地址周期，啟動設(shè)備指定目標(biāo)設(shè)備在地址周期，啟動設(shè)備指定目標(biāo)設(shè)備( (在在PCIPCI的的A/DA/D總線上驅(qū)動總線上驅(qū)動啟動地址啟動地址) )和傳輸類型和傳輸類型( (在在PCIPCI的的C/BE#C/BE#總線上驅(qū)動交易類型命總線上驅(qū)動交易類型命令令) )，同時發(fā)出，同時發(fā)出FRAME#FRAME#信號表明有效的地址和命令已經(jīng)在總線信號表明有效的地址和命令已經(jīng)在總線上，由于地址周期僅存一拍，所以每個上，由于地址周期僅存一拍，所以每個PCIPCI從設(shè)備都需要鎖存總從設(shè)備都需要鎖存總線上的命令，以供隨后譯碼使用。線上的命令，以

36、供隨后譯碼使用。u數(shù)據(jù)周期數(shù)據(jù)周期:n啟動設(shè)備用啟動設(shè)備用FRAME#FRAME#信號來表示突發(fā)傳輸?shù)某掷m(xù)過程。當(dāng)啟動信號來表示突發(fā)傳輸?shù)某掷m(xù)過程。當(dāng)啟動設(shè)備準(zhǔn)備完成最后一個數(shù)據(jù)階段時，需使設(shè)備準(zhǔn)備完成最后一個數(shù)據(jù)階段時，需使FRAME#FRAME#失效且發(fā)出失效且發(fā)出IRDY#IRDY#。最后一個數(shù)據(jù)傳完成之后，啟動設(shè)備將。最后一個數(shù)據(jù)傳完成之后，啟動設(shè)備將PCIPCI總線還原總線還原至閑置狀態(tài)至閑置狀態(tài)( (此時，此時，F(xiàn)RAME#FRAME#和和IRDY#IRDY#均無效均無效) )。49PCI PCI 突發(fā)讀操作突發(fā)讀操作50PCI PCI 突發(fā)讀操作突發(fā)讀操作51PCI PCI 突發(fā)

37、讀操作突發(fā)讀操作5253小結(jié)小結(jié)u(1)基本的總線傳輸機制是突發(fā)傳輸，包括一個地基本的總線傳輸機制是突發(fā)傳輸，包括一個地址周期和若干個數(shù)據(jù)周期。址周期和若干個數(shù)據(jù)周期。u(2)除除RST#，INTA#INTD#之外的所有信號都之外的所有信號都是在是在PCI總線時鐘上升沿被采樣?？偩€時鐘上升沿被采樣。u(3)PCI總線上所有的數(shù)據(jù)傳輸基本上都是由三條總線上所有的數(shù)據(jù)傳輸基本上都是由三條信號線控制，即信號線控制，即FRAME#、IRDY#和和TRDY#。54u(4)當(dāng)當(dāng)FRAME#和和IRDY#都無效時，接口處于空閑都無效時，接口處于空閑狀態(tài)。在狀態(tài)。在FRAME#信號建立之后的第一個時鐘前信號建

38、立之后的第一個時鐘前沿是地址期，在這個時鐘前沿上傳地址和總線命沿是地址期，在這個時鐘前沿上傳地址和總線命令，下一時鐘前沿開始一個或若干個數(shù)據(jù)周期。令，下一時鐘前沿開始一個或若干個數(shù)據(jù)周期。只有當(dāng)只有當(dāng)IRDY#和和TRDY#都有效的時鐘沿才能進(jìn)行都有效的時鐘沿才能進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳輸一次數(shù)據(jù)傳輸.u(5)無論是主設(shè)備還是目標(biāo)設(shè)備，一旦承諾了數(shù)據(jù)無論是主設(shè)備還是目標(biāo)設(shè)備，一旦承諾了數(shù)據(jù)傳輸，就必須將本次傳輸完成。傳輸，就必須將本次傳輸完成。u(6)FRAME#撤銷而撤銷而IRDY#建立，表示主設(shè)備準(zhǔn)備建立，表示主設(shè)備準(zhǔn)備好了最后一次數(shù)據(jù)傳輸，等到目標(biāo)設(shè)備發(fā)出了好了最后一次數(shù)據(jù)傳輸，等到目標(biāo)設(shè)備發(fā)出了

39、TRDY#信號，就標(biāo)志著最后一次傳輸?shù)耐瓿伞Ｐ盘?，就?biāo)志著最后一次傳輸?shù)耐瓿伞?5交易的終止過程交易的終止過程u無論是主設(shè)備還是從設(shè)備都可以提出終止無論是主設(shè)備還是從設(shè)備都可以提出終止PCI局部局部總線交易的要求，但是雙方都沒權(quán)單方面的實施總線交易的要求，但是雙方都沒權(quán)單方面的實施交易終止的工作，需要相互配合，傳輸?shù)淖罱K停交易終止的工作，需要相互配合，傳輸?shù)淖罱K停止控制要由主設(shè)備完成，這是因為交易的結(jié)束必止控制要由主設(shè)備完成，這是因為交易的結(jié)束必須滿足系統(tǒng)的要求并且應(yīng)該是有秩序的，而這只須滿足系統(tǒng)的要求并且應(yīng)該是有秩序的，而這只有主設(shè)備才能做到。同時交易的結(jié)束標(biāo)志是有主設(shè)備才能做到。同時交易的

40、結(jié)束標(biāo)志是FRAME#信號和信號和IRDY#信號均已撤消而進(jìn)入總線信號均已撤消而進(jìn)入總線空閑狀態(tài)空閑狀態(tài)56由主設(shè)備發(fā)起的終止由主設(shè)備發(fā)起的終止u主設(shè)備是通過撤消主設(shè)備是通過撤消FRAME#信號并建立信號并建立IRDY#信信號來提出終止請求的。這樣做的目的是為了告訴號來提出終止請求的。這樣做的目的是為了告訴目標(biāo)設(shè)備，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入最后數(shù)據(jù)周期了，此后目標(biāo)設(shè)備，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入最后數(shù)據(jù)周期了，此后IRDY#一直保持有效，直到一直保持有效，直到TRDY#信號出現(xiàn)，即信號出現(xiàn)，即開始完成最后一次數(shù)據(jù)傳送，傳輸結(jié)束后將進(jìn)入開始完成最后一次數(shù)據(jù)傳送，傳輸結(jié)束后將進(jìn)入總線空閑狀態(tài)?？偩€空閑狀態(tài)。57由目標(biāo)設(shè)備發(fā)

41、起的終止由目標(biāo)設(shè)備發(fā)起的終止u在大多數(shù)情況下，目標(biāo)設(shè)備能夠發(fā)出或者接收主在大多數(shù)情況下，目標(biāo)設(shè)備能夠發(fā)出或者接收主設(shè)備請求的數(shù)據(jù)直到主設(shè)備終止交易。但是，當(dāng)設(shè)備請求的數(shù)據(jù)直到主設(shè)備終止交易。但是，當(dāng)目標(biāo)設(shè)備不能完成請求時，它可以用目標(biāo)設(shè)備不能完成請求時，它可以用STOP#信號信號發(fā)起交易終止。目標(biāo)設(shè)備用發(fā)起交易終止。目標(biāo)設(shè)備用STOP#信號和其它信信號和其它信號的不同組合來向主設(shè)備表明導(dǎo)致終止的情況。號的不同組合來向主設(shè)備表明導(dǎo)致終止的情況。58總線仲裁總線仲裁uSince the PCI Bus accommodates multiple masters any of which could

42、 request the use of the bus at any time there must be a mechanism that allocates use of bus resources in a reasonable way and resolves conflicts among multiple masters wishing to use the bus simultaneously. Fundamentally, this is called bus arbitration.596061仲裁過程仲裁過程uPCI總線的仲裁機制是基于訪問的而不是基于時間總線的仲裁機制是基

43、于訪問的而不是基于時間的，總線管理必須為總線上的每一個訪問進(jìn)行仲的，總線管理必須為總線上的每一個訪問進(jìn)行仲裁，即一個總線主設(shè)備要想在總線上進(jìn)行訪問，裁，即一個總線主設(shè)備要想在總線上進(jìn)行訪問，就必須提出仲裁要求，每個主設(shè)備都有自己的就必須提出仲裁要求，每個主設(shè)備都有自己的REQ#請求信號線和請求信號線和GNT#批準(zhǔn)信號線，要想得到批準(zhǔn)信號線，要想得到總線的控制權(quán)，必須履行相應(yīng)的請求?？偩€的控制權(quán)，必須履行相應(yīng)的請求。uPCI局部總線仲裁主要利用局部總線仲裁主要利用REQ#和和GNT#兩個信兩個信號線實現(xiàn)，前者用于某一設(shè)備占用總線的請求，號線實現(xiàn)，前者用于某一設(shè)備占用總線的請求，后者用于允許某一設(shè)

44、備占用總線的應(yīng)答信號。后者用于允許某一設(shè)備占用總線的應(yīng)答信號。62總線仲裁規(guī)則基本要求如下：總線仲裁規(guī)則基本要求如下：u(1)對總線所有權(quán)提出申請的設(shè)備必須具備立刻開對總線所有權(quán)提出申請的設(shè)備必須具備立刻開始總線周期的能力。如果被授予總線所有權(quán)后始總線周期的能力。如果被授予總線所有權(quán)后(GNT#有效有效)，主設(shè)備不能開始總線操作，它應(yīng)放，主設(shè)備不能開始總線操作，它應(yīng)放棄所有權(quán)，而由中央仲裁器重新仲裁，如果該設(shè)棄所有權(quán)，而由中央仲裁器重新仲裁，如果該設(shè)備不放棄所有權(quán)，且在第備不放棄所有權(quán)，且在第16個個CLK周期仍不能開周期仍不能開始操作，中央仲裁器則認(rèn)為該主設(shè)備為始操作，中央仲裁器則認(rèn)為該主設(shè)

45、備為“死設(shè)死設(shè)備備”，以后不再授予其總線所有權(quán)。，以后不再授予其總線所有權(quán)。u(2)被授予總線所有權(quán)的主設(shè)備應(yīng)在被授予總線所有權(quán)的主設(shè)備應(yīng)在8個個CLK(推薦推薦為為2-3個個)周期內(nèi)，驅(qū)動周期內(nèi)，驅(qū)動AD310信號線和信號線和C/BE30信號線至穩(wěn)定電平；在信號線至穩(wěn)定電平；在9個個CLK(推薦推薦為為3-4個個)周期內(nèi)驅(qū)動周期內(nèi)驅(qū)動PAR信號至確定電平。信號至確定電平。63u(3)當(dāng)一個主設(shè)備擁有總線所有權(quán)時當(dāng)一個主設(shè)備擁有總線所有權(quán)時(REQ#和和GNT#都都有效有效)，若中央仲裁器想把總線所有權(quán)轉(zhuǎn)交給另外一個，若中央仲裁器想把總線所有權(quán)轉(zhuǎn)交給另外一個主設(shè)備，它將置當(dāng)前設(shè)備的主設(shè)備，它將

46、置當(dāng)前設(shè)備的GNT#無效，此時有二種無效，此時有二種情況情況:n當(dāng)前主設(shè)備正在進(jìn)行操作當(dāng)前主設(shè)備正在進(jìn)行操作(FRAME#(FRAME#有效有效) )，那么在當(dāng)前主，那么在當(dāng)前主設(shè)備完成操作后，交回總線所有權(quán)。設(shè)備完成操作后，交回總線所有權(quán)。n當(dāng)前主設(shè)備處于空閑期當(dāng)前主設(shè)備處于空閑期(FRAME#(FRAME#和和IRDY#IRDY#均無效均無效) )，它將，它將立刻交回所有權(quán)。立刻交回所有權(quán)。u(4)PCI主設(shè)備可在任何需要時刻對總線提出申請，主設(shè)備可在任何需要時刻對總線提出申請，REQ#有效后，也可以在任何時刻撤回申請。但在一個有效后，也可以在任何時刻撤回申請。但在一個操作周期如果發(fā)生重試

47、、斷開、目標(biāo)設(shè)備故障引起的操作周期如果發(fā)生重試、斷開、目標(biāo)設(shè)備故障引起的操作中止，操作中止，REQ#必須置為無效。必須置為無效。u(5)若總線不是空閑狀態(tài)，一個主設(shè)備的若總線不是空閑狀態(tài)，一個主設(shè)備的GNT#無效和無效和下一個主設(shè)備的下一個主設(shè)備的GNT#有效之間至少應(yīng)有一個有效之間至少應(yīng)有一個CLK周期，周期，否則會在否則會在AD和和PAR信號線上出現(xiàn)時序沖突。信號線上出現(xiàn)時序沖突。64仲裁是隱含的，即一次仲裁可以在上一次訪問仲裁是隱含的，即一次仲裁可以在上一次訪問期間完成，使得仲裁的實現(xiàn)不必占用期間完成，使得仲裁的實現(xiàn)不必占用PCIPCI總線周總線周期。但是，如果在總線空閑期，就不一定采用

48、期。但是，如果在總線空閑期，就不一定采用隱含方式了。隱含方式了。在任意時刻，可能有一個或多個在任意時刻，可能有一個或多個PCIPCI局部總線主局部總線主設(shè)備要求使用設(shè)備要求使用PCIPCI局部總線，以將數(shù)據(jù)傳送給另局部總線，以將數(shù)據(jù)傳送給另一個一個PCIPCI設(shè)備。每一個發(fā)出請求的主設(shè)備使其設(shè)備。每一個發(fā)出請求的主設(shè)備使其REQ#REQ#信號有效（低電平），通知總線仲裁器它信號有效（低電平），通知總線仲裁器它正在請求使用總線。所以中心仲裁機構(gòu)必須實正在請求使用總線。所以中心仲裁機構(gòu)必須實現(xiàn)一定的特殊算法，因為它是最壞情況下的仲現(xiàn)一定的特殊算法，因為它是最壞情況下的仲裁基礎(chǔ)，通常采用輪轉(zhuǎn)優(yōu)先級等

49、仲裁算法。在裁基礎(chǔ)，通常采用輪轉(zhuǎn)優(yōu)先級等仲裁算法。在實施中，系統(tǒng)設(shè)計者可以選擇或修改算法。實施中，系統(tǒng)設(shè)計者可以選擇或修改算法。651 1、PCIPCI信號環(huán)境和電平轉(zhuǎn)換信號環(huán)境和電平轉(zhuǎn)換2 2、PCIPCI總線對負(fù)載的要求總線對負(fù)載的要求3 3、PCIPCI插卡設(shè)計插卡設(shè)計4 4、PCIPCI即插即用即插即用66概述概述uPCI局部總線的電氣規(guī)范中提供了局部總線的電氣規(guī)范中提供了5V和和3.3V兩種兩種信號環(huán)境，二者不能混合使用，即對某一信號環(huán)境，二者不能混合使用，即對某一PCI總線總線系統(tǒng)，所有器件必須使用同一信號規(guī)則。但是，系統(tǒng)，所有器件必須使用同一信號規(guī)則。但是，通過設(shè)計是可以使通過設(shè)

50、計是可以使5V的元件工作于的元件工作于3.3V的信號環(huán)的信號環(huán)境的，反之亦然。元件可以混合使用，但信號環(huán)境的，反之亦然。元件可以混合使用，但信號環(huán)境必須是境必須是5V或或3.3V中的一個。中的一個。u66MHz PCI只能用只能用3.3V信號。信號。675V5V和和3.3V3.3V信號信號68PCIPCI總線采用無端接方式，信號的傳輸通過總線采用無端接方式，信號的傳輸通過反射波實現(xiàn)。反射波實現(xiàn)。u當(dāng)總線驅(qū)動器驅(qū)動某一信號時往往只將信號電平當(dāng)總線驅(qū)動器驅(qū)動某一信號時往往只將信號電平驅(qū)動到實際所需電平的一半，信號傳送到終點時驅(qū)動到實際所需電平的一半，信號傳送到終點時反射回來，從而使得信號電平加倍，

51、達(dá)到驅(qū)動所反射回來，從而使得信號電平加倍，達(dá)到驅(qū)動所需的電平。當(dāng)總線工作于需的電平。當(dāng)總線工作于33MHz時，信號往返的時，信號往返的時間不得超過時間不得超過10ns，這種信號傳輸要求驅(qū)動器的，這種信號傳輸要求驅(qū)動器的輸出阻抗與被驅(qū)動總線的特性阻抗相匹配。輸出阻抗與被驅(qū)動總線的特性阻抗相匹配。69uEach wire on the PCI bus is a non-terminated transmission line, which causes signals to reflect over the length of the trace.uValid voltage levels are

52、 obtained after one reflection; this reduces the cost of PCI by not requiring high-powered output drivers.707132-bit PCI expansion card connector32-bit PCI expansion card connector7264-bit PCI expansion card connector64-bit PCI expansion card connector73PCIPCI總線對負(fù)載要求十分嚴(yán)格。總線上允許總線對負(fù)載要求十分嚴(yán)格?？偩€上允許最多最多10

53、10個電氣負(fù)載。個電氣負(fù)載。u主板作為主板作為1個負(fù)載。個負(fù)載。u每條插槽算作兩個負(fù)責(zé)。每條插槽算作兩個負(fù)責(zé)。u多數(shù)主板上具有兩個多數(shù)主板上具有兩個PCI設(shè)備，因此設(shè)備，因此PC機主板上機主板上通常只允許通常只允許4個插卡。個插卡。u超出以上限制的設(shè)計都需要一個超出以上限制的設(shè)計都需要一個PCIPCI橋來保橋來保證系統(tǒng)的可靠性。證系統(tǒng)的可靠性。74布局和布線布局和布線75布線布線uTrace lengthn All 32-bit PCI signals must be no more than All 32-bit PCI signals must be no more than 1.51.5

54、n All 64-bit ext. signals must be no more than All 64-bit ext. signals must be no more than 2.02.0u Clock trace must be exactly 2.5 ( 0.1)n Routed to only one loadRouted to only one loadn Needed for clock-skew controlNeeded for clock-skew controluPCI device requirementsn One pin per signal!One pin p

55、er signal!n Max input capacitance is 10pF (unless the Max input capacitance is 10pF (unless the device is on the motherboard, where 16pF is OK)device is on the motherboard, where 16pF is OK)76The Plug-and-Play ConceptThe Plug-and-Play Concept77To make PNP possible in PCI, each PCI To make PNP possib

56、le in PCI, each PCI device maintains a 256-device maintains a 256-byteconfiguration spacebyteconfiguration spaceu The first 64 bytes are predefined in the PCI spec and contain standard informationu The upper 192 bytes may be used to store device specific information7879PCI 2.2 PCI 2.2 規(guī)范要求參數(shù)規(guī)范要求參數(shù)80

57、這些參數(shù)配置將保存在一片這些參數(shù)配置將保存在一片EEPROMEEPROM中，中，由由PCIPCI接口芯片在上電時讀入，完成參數(shù)的接口芯片在上電時讀入，完成參數(shù)的設(shè)置，從而實現(xiàn)即插即用。設(shè)置，從而實現(xiàn)即插即用。81注意注意u“即插即用即插即用”不等于不等于“熱插拔熱插拔”82Overview of PCI VariationsOverview of PCI VariationsuAs a well-defined standard, PCI and its various flavors have been widely adopted by many industries that requi

58、re high-bandwidth data systemsn Industrial computingIndustrial computingn Datacom and telecomDatacom and telecomn Portable systemsPortable systemsn Desktop systemsDesktop systems83PCI Variations PCI Variations （Same Protocol Same Protocol ，Different Form Factor)Different Form Factor)uPMCn PCI in a m

59、ezzanine form factorPCI in a mezzanine form factoruCompact PCIn PCI in a Eurocard (VME-style) form factorPCI in a Eurocard (VME-style) form factorn Used as a passive backplaneUsed as a passive backplanen Used in physically rugged environments such as Used in physically rugged environments such as in

60、dustrial and telecom systemsindustrial and telecom systemsuMini PCIn New proposed PCI standard for portable systemsNew proposed PCI standard for portable systems84PCI PCI （Modified ProtocolModified Protocol）uCardBusn PCI in a PCMCIA form factor (portable systems)PCI in a PCMCIA form factor (portable