PCIE学习
目录
- 一、PCIE结构
- 1、层次结构
- 2、数据包
- TLP
- DLLP
- PCIE寄存器配置
- 1、基址寄存器的作用
- 2、基址寄存器的位置
- 三、PCIE读取数据
一、PCIE结构
1、层次结构
绝大多数的总线或者接口,都是采用分层实现的。PCIe也不例外,它的层次结构如下:
PCIe定义了下三层:
- 事务层(Transaction Layer)
- 数据链路层(Data Link Layer)
- 物理层(Physical Layer)
每层职能不同,且下层为上层服务。
分层设计优势:接口版本改动时,硬件设计改动的层数较少。
PCIe传输的数据从上到下,都是以packet的形式传输的,每个packet都是有其固定的格式的。
事务层的主要职责是创建(发送)或者解析(接收)TLP (Transaction Layer packet),流量控制,QoS,事务排序等。
数据链路层的主要职责是创建(发送)或者解析(接收)DLLP(Data Link Layer packet),Ack/Nak协议(链路层检错和纠错),流控,电源管理等。
物理层的主要职责是处理所有的Packet数据物理传输,发送端数据分发到各个Lane传输(stripe),接收端把各个Lane上的数据汇总起来(De-stripe),每个Lane上加扰(Scramble,目的是让0和1分布均匀,去除信道的电磁干扰EMI)去扰(De-scramble),以及8/10或者128/130编码解码,等等。
2、数据包
TLP
DLLP
PCIE寄存器配置
1、基址寄存器的作用
基址寄存器(Base Address Registers)就是 PCIe 协议提供的、用于向系统软件展示 PCIe 设备内部资源大小、资源类型和资源属性
的机制。
每个 PCIe 设备内部都会有一部分资源需要提供给系统软件访问。与此同时,不同的 PCIe 设备可供系统软件访问的资源大小、资源类型也不一样。在计算机系统中,只有系统软件可以为 PCIe 设备内部的资源指定合适的地址,而 PCIe 设备能做的就是告诉系统软件该设备内部可访问的资源大小、资源类型和资源特性。
2、基址寄存器的位置
基址寄存器(Base Address Registers)位于 PCIe 设备配置空间(configuration space)的配置头(configuration header)中。PCIe 设备有两种类型的配置头,分别为 0 型配置头(Type 0 configuration header)和 1 型配置头(Type 1 configuration header)。在两种配置头中,基址寄存器的位置如下图所示:
从图中可以看出,0 型配置头(Type 0 configuration header)包含 6 个基址寄存器,而 1 型配置头(Type 1 configuration header)只包含 2 个基址寄存器。
PCIe 桥类型设备,即 PCIe Root Complex 和 PCIe Switch,包含 1 型配置头(Type 1 configuration header)。
PCIe 非桥类型设备,例如 PCIe Endpoint,包含 0 型配置头(Type 0 configuration header)。
三、PCIE读取数据
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