PCI设备快速编程分析.docVIP

??PCI是Peripheral Component Interconnect(外设部件互连标准)的缩写，它是目前个人电脑中使用最为广泛的接口，其位宽为32位或64位，工作频率为33MHz,最大数据传输率为133MB/sec(32位)和266MB/sec(64位)。可插接显卡、声卡、网卡、内置Modem、内置ADSL Modem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、电视卡、视频采集卡以及其它种类繁多的扩展卡. ? 目前PCI-E是PCI必威体育精装版的发展方向，串行，点对点传输，每个传输通道独享带宽；支持双向传输模式和数据分通道传输模式；在PCI-E 3.0规范中，X32端口的双向速率高达320Gbps，可以满足新一代的I/O接口，比如：千兆（GE）、万兆（10GE）的以太网技术、4G/8G的FC技术 一. PCI 引脚 1. 接口控制管脚?（出问题时常测这些管脚）FRAME#:帧周期信号。Master驱动，表示一次访问的开始和持续时间。 FRAME#无效时，是传输的最后一个数据周期。IRDY#:Master准备好信号。TRDY#:Slave准备好信号。当这两者同时有效时，才能进行完整的数据传输，否则即为等待周期。在写周期,IRDY#信号有效时，表示有效的数据信号已在AD0～AD31中建立；在读周期,IRDY#信号有效时，表示Master已做好接收数据的准备。在写周期,TRDY#信号有效,表示Slave已做好了接收数据的准备。在读周期,TRDY#信号有效,表示有效数据已被送入AD0～AD31中，STOP#：停止数据传送信号，由Slave发出。当它有效时，表示Slave请求Master终止当前的数据传送。IDSEL：初始化设备选择信号。在读写配置空间时，用作Slave的片选信号（Slave通常把IDSEL连到AD[31:0]上的一根，PFA中的device id就是这么确定的）DEVSEL#：设备选择信号，由Slave驱动，该信号有效时，当前Slave设备已被选中 ? 二.时序读时序写时序： ? ? ? 三.PCI配置空间 256字节的PCI配置空间分为64字节的头标区和192字节的设备相关区两部分。头标区的各个寄存器用来唯一地识别设备；设备相关区则保存一些与设备相关的数据。 ? 配置空间的头标区又分为两部分：前16个字节的定义在各种类型的PCI设备中都是一样的；剩余的字节随设备类型不同而有所不同。位于偏移地址0EH处的头标类型字段规定了头标区的布局结构。目前，规范定义了三种头标类型。 ? 头标类型 设备 2 PCI-CardBus桥 1 PCI-PCI桥 0 除上述桥外的所有设备 ? 因为PCI网卡的头标类型是0，所以下面我们就来详细说说其布局结构，至于其他类型的头标请读者自行阅读。图3就是头标类型0的头标区的布局。头标区中的寄存器根据功能可分成下面几组： ? 1.?设备的识别 （1）???????供应商代码：该寄存器用于识别PCI设备的制造商，具体代码由PCI SIG（）分配。0FFFFH是无效的供应商代码。 （2）???????设备代码。该寄存器用来标识某供应商生产的具体设备，代码由各供应商定义。供应商代码和设备代码，读者可以到网站/查阅。 ? 图3?头标类型0的头标区的布局 ? （3）???????版本号。该寄存器用来定义指定设备的版本信息。 （4）???????头标类型。该字段的第7位为“1”标识该设备是多功能设备，为“0”标识为单功能设备；该字段的0～6位就是上文表中所述的头标类型。 （5）???????设备分类代码。用来标识设备的总体功能和特定的寄存器级编程接口。 上面5个字段均为只读类型，所有的PCI设备都必须实现其功能。 ? 2.?设备控制和设备状态 （1）???????命令寄存器为一个设备发出和响应PCI总线命令提供粗略的控制。图4就是命令寄存器格式。 图4?命令寄存器格式 ? 我们比较感兴趣的位有： a.位0（I/O空间控制）：控制对I/O空间访问的响应。该位为0时，禁止设备响应对I/O空间的访问；该位为1时，允许设备响应I/O空间的访问。缺省设置为0。 b.位1（存储器空间控制）：控制一个设备对存储器空间访问的响应。该位为0时，禁止响应；该位为1时，允许设备响应对存储器空间的访问。缺省设置为0。 ? 至于其他位的功能，读者若有兴趣可以自行查阅。 ? （2）???????状态寄存器用来记录PCI总线有关的状态信息。 ? 3.?基址寄存器 PCI设备中，除了配置空间外，还有两个物理空间：内存空间和I/O空间。为了访问这两个地址空间，就必须使用基址寄存器。头标类型0中涉及3种基址寄存器：内存空间基址寄存器、I/O空间基址寄