PCIE学习

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