PCI總線原理

數(shù)據(jù)總線32位，可擴充到64位。
可進行突發(fā)（burst)式傳輸。
總線操作與處理器-存儲器子系統(tǒng)操作并行。
總線時鐘頻率33MHZ或66MHZ，最高傳輸率可達528MB/S。
中央集中式總線仲裁
全自動配置、資源分配、PCI卡內(nèi)有設(shè)備信息寄存器組為系統(tǒng)提供卡的信息，可實現(xiàn)即插即用（PNP）。
PCI總線規(guī)范獨立于微處理器，通用性好。
PCI設(shè)備可以完全作為主控設(shè)備控制總線。
PCI總線引線：高密度接插件，分基本插座（32位）及擴充插座（64位）。
PCI總線引線示意圖

PCI配置空間：PCI設(shè)備內(nèi)有一個256B的配置存儲器，為系統(tǒng)提供本設(shè)備的信息及申請系統(tǒng)存儲空間所必需的參數(shù)。
PCI主要設(shè)備信息：
制造商標(biāo)識（Vendor ID）：PCI組織分配給廠家。
設(shè)備標(biāo)識（Device ID）：按產(chǎn)品分類給本卡的編號。
分類碼(Class Code):本卡功能的分類碼，如圖卡、顯示卡、解壓卡等。
申請存儲器空間：PCI卡內(nèi)有存儲器、以存儲器編址的寄存器和I/O空間，為使驅(qū)動程序和應(yīng)用程序能訪問它們，需申請一段存儲區(qū)域?qū)⑺鼈兌ㄎ?。配置空間的基地址寄存器是專門用于申請存儲器空間的。
PCI配置空間：
申請I/O空間：配置空間的基地址寄存器也用來進行系統(tǒng)I/O空間的申請。
中斷資源申請：配置空間中的中斷引腳和中斷線用來向系統(tǒng)申請中斷資源。
PCI配置空間分配

PCI總線訪問：以讀操作為例。
PCI總線是半同步方式操作，信號是否有效由時鐘CLK的上升邊采樣來確定。
主設(shè)備啟動總線周期：首先發(fā)出FRAME#信號，表明一次訪問（總線周期）開始，地址及操作命令字信號出現(xiàn)在AD與C/BE#線上。
從設(shè)備響應(yīng)：對地址和命令字譯碼后通過發(fā)出DEVSEL#有效信號進行響應(yīng)，通知主設(shè)備，從設(shè)備已經(jīng)被選中。
數(shù)據(jù)讀?。褐髟O(shè)備與從設(shè)備都準(zhǔn)備好即IRDY#及TRDY#均有效，主設(shè)備將數(shù)據(jù)取走。
PCI總線訪問：
多數(shù)據(jù)傳送周期：PCI支持突發(fā)訪問方式。
主模塊占用一次總線可實現(xiàn)多個周期的數(shù)據(jù)訪問。
第一數(shù)據(jù)地址由地址周期給出。
以后地址在此基礎(chǔ)上按AD1、AD0的編碼規(guī)定變化，如AD1、AD0為 00 時地址線性增加（每次加4）。
錯誤校驗及報告：
PCI總線對AD線的有效信息都進行奇偶校驗操作。PAR為校驗位，發(fā)送方為AD與C/BE#線（共36位）配好校驗值。
接收方在地址周期用SERR#報告校驗結(jié)果，用PERR#報告數(shù)據(jù)周期校驗結(jié)果。
配置空間訪問：
配置空間的訪問決定于命令字編碼，在IDSEL線上發(fā)出有效信號，地址線低8位用于訪問配置空間的256字節(jié)存儲器。
總線仲裁：
PCI總線主設(shè)備通過REQ#與GNT#信號向總線仲裁器申請占用總線并得到確認(rèn)。