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PCIe(一)、PCIe PIO分析一

一、PCIe基础知识 1.1 关于接口 PCIe2x接口,对比其他系列,该接口包含2对发送与接收接口, 数据部分包含双向八个接口: PETp0与PETn0:发送器差动线对,通道0 PETp1与PETn1...1.2 TLP包 1.2.1 AXI-Stream总线上的数据 在赛灵思7系列FPGA中,使用AXIStream总线进行通信,PCIe的TLP包使用AXI总线传输,在AXI总线上数据大端对齐,即高位数据在地址的高位...在使用强序模型时,在数据的整个传送路径中,PCIe设备在处理相同类型的TLP时,如PCIe设备发送两个存储器写TLP时,后面的写TLP必须等待前一个存储器写TLP完成后才能被处理,几遍当前报文在传输过程中阻塞...但是对于不同类型的TLP间可以乱序通过同一条PCIe链路。 在使用Realaxed Ordering模型时,后一个写TLP可以越过前一个存储器写TLP提前执行,从而能提高PCIe总线利用率。...1.2.3 TLP的路由 TLP的路由指的是TLP通过Switch或者PCIe桥片时采用哪一条路景,最终到达EP或者RC(Root Complex,跟联合体)的方法,一共有三种:基于地址的路由、基于ID

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PCIe系列第六讲、PCIe的数据链路层

数据链路层的状态 数据链路层通过物理层监控当前PCIe链路层的状态,数据链路层会处于以下3种状态: (1)、DL Interactive:物理层通知数据链路层当前PCIe链路不可用,此时PCIe链路的对端可能未连接设备或未检测到对端设备...(3)、DL Active:物理层通知数据链路层当前PCIe链路正常,此时物理层已经训练或重训练完毕。...数据链路层的管理DL_DOWN&DL_UP 当出现以下三种情况时,DL DOWN有效: (1)、无当前PCIe链路对端设备的连接 (2)、数据链路层或物理层出现了异常 (3)、软件禁用当前PCIe链路...当链路处于DL DOWN状态时,Switch和PCIe桥的上游端口,将复位相关的内部逻辑和状态,并丢弃所有正在处理的TLP,此时Switch和PCIe桥将使用hot reset的方式复位所有下游端口。...3、 Power Management DLLPs:PCIe设备使用过该组DLLPs进行电源管理,并向对端设备通知当前PCIe链路的状态,拥有保证电源管理状态机的正确运行。

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PCIe系列第七讲、PCIe的物理层

本章将着重讲述PCIe物理层组成与操作,物理层位于数据链路层之下,可产生PLP包(Physical Layer Packet)进行管理。...———————————————————— 从作用方面考虑:物理层位于数据链路层和PCIe链路之间,其主要作用是: 1、 发送来自数据链路层的TLP和DLLP。...,侧重于物理电气子层,PCIe链路通过LTSSM状态机对PCIe链路进行控制和管理,逻辑子层主要完成与数据链路层的数据交换,由发送逻辑和接收逻辑组成。...由于PCIe不同的Lane中传递的数据可能存在漂移,即Skew,Byte Stripping的一个重要功能就是消除这个漂移,即De-Skew。...4、数据进入到各自Lane的加扰(Scramber模块),“加扰”后进行8b/10b编码,最后通过并串转换模块发送到PCIe链路中。

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PCIe“拍了拍”PCI- PCI和PCIe发展历史

现在最常见的扩展槽是PCIe插槽,实际上在你看不见的计算机主板芯片内部,各种硬件控制模块大部分也是以PCIe设备的形式挂载到了一颗或者几颗PCI/PCIe设备树上。...PCI/PCIe的历史 在我们看PCIe是什么之前,我们应该要了解一下PCIe的祖先们,这样我们才能对PCIe的一些设计有了更深刻的理解,并感叹计算机技术的飞速发展和工程师们的不懈努力。 1....16 1 4000 PCIe 2.0 x1 5 GHz 1 1 500 PCIe 2.0 x4 5 GHz 4 1 2000 PCIe 2.0 x8 5 GHz 8 1 4000 PCIe 2.0 x16...5 GHz 16 1 8000 PCIe 3.0 x1 8 GHz 1 1 1000 PCIe 3.0 x4 8 GHz 4 1 4000 PCIe 3.0 x8 8 GHz 8 1 8000 PCIe...PCI express(PCIe,注意官方写法是这样,而不是PCIE或者PCI-E)诞生了,以上就是简单的PCIe诞生过程,看似简单,其实是一代代“革命者”不断追求完美才形成今天的PCIe

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PCIe热插拔技术

某些特殊的应用场合可能要求PCIe设备能够以高可靠性持续不间断运行,为此,PCIe总线采用热插拔(Hot Plug)和热切换(Hot Swap)技术,来实现不关闭系统电源的情况下更换PCIe卡设备。...注:本文将简单地介绍一下PCIe总线的热插拔机制,关于热切换(Hot Swap),请参考PCIe Spec的相关章节。 PCIe设备使用两种电源信号供电,分别是Vcc与Vaux,其额定电压为3.3V。...除此之外PCIe总线还使用了下面重要的辅助信号-PRSNT1#和PRSNT2#信号。 PCIe总线的热插拔主要指的是PCIe卡设备的热插拔,以及相关的实现机制等。...因此当PCIe设备插入插槽时,PRSNT1#和PRSNT2#信号在其他金手指与PCIe插槽完全接触,并经过一段延时后,才能与插槽完全接触;当PCIe设备从PCIe插槽中拔出时,这两个信号首先与PCIe插槽断连...注:PCIe总线除了有一个Base Spec之外,还有一个关于PCIe卡设备的Spec——PCIe Card ElectroMechanical Spec(CEM)。

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PCIe系列第一讲、PCIe接口的速度与管脚介绍

PCIe的传输速度与链路宽度 ?...PCIe2.0规范于2007年1月5日推出,将PCIe1.0 2.5GT/s的传输速率提高了一倍,每个通道的吞吐率从250MB/s上升到500MB/s,因此2通道的PCIe可支持高达1GB的总吞吐量。...PCIe吞吐量计算方法 吞吐量=传输速率*编码方案 以PCIe2.0x2为例,该系列为2.0版本的PCIe,包含两个物理信道Lane,每个通道的吞吐量为: 5GT/s x 8/10 =4.0Gb/s...=4000 Mb/s =500MB/s 所以PCIe2.0x2的吞吐量为:500MB/s x 2 = 1GB/s 分析: PCIe2.0协议传输速率为5.0GT/s,这样的描述主要说明的是每条PCIe...4、WAKE# 当PCIe设备进入休眠状态,主电源已经停止供电时,PCIe设备使用该信号向处理器系统提供唤醒请求,使处理器系统为该PCIe设备提供主电源Vcc。

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PCIe系列第二讲、PCIe的OSI模型与事务层分析(上)

PCIe的OSI模型与事务层概述 PCIe协议定义了三层结构,分别是:物理层、数据链路层、事务层,每个层次按照协议中规定的内容,完成相应的数据处理功能,各层都分为发送和接收两功能块。 ?...PCIe事务层作用 事务层的作用是产生TLP包,接收PCIe设备核心层的数据请求,并将其转换为PCIe总线事务,PCIe总线使用的这些总线事务在TLP头中被定义,如存储器读写、IO读写、配置读写总线事务...PCIe事务层格式 当处理器或其他的PCIe设备访问PCIe设备时,所传送的数据报文首先通过事务层被封装为一个或者多个TLP,之后才能通过PCIe总线的各个层次发送出去。 ?...TLP头,并以此支持PCIe V2.1规范的一些新功能。。...一般Digest段由IP核填充,所以PCIe的处理在用户层表现为处理层TLP中的头标和数据段。

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选择PCIe授时卡应该注意这9点

SYN4632型PCIE总线授时卡 SYN4632型PCIe时钟同步卡1.jpg 3、PCIe授时卡是否提供各种调用函数源代码 PCIe授时卡一般会提供简单的授时程序,这个对于很多需要深度开发的用户来说就不是很方便...SYN4632型PCIE总线授时卡 6、PCIe授时卡驱动是否丰富 对于一个严格依赖于操作系统工作的时钟板卡来说,当然是支持的操作系统越多越好,目前支持的主流操作系统由Windows和Linux两大类,...最好提供Windows/Linux32位/64位驱动,包括Windows10/8.1/8/7/Vista/XP,SERVER 2016/2012/2008/2003/2000/NET4.0/ME/98等操作系统...,Linux包括ubuntu,centos,优麒麟,中标麒麟,银河麒麟等常用版本。...SYN4632型PCIe时钟同步卡2.jpg 7、PCIe授时卡输出时间频率信号是否丰富 PCIe授时卡主要是用PCIe总线授时的,因此一般用户对于输出信号要求不多,对于特殊用户来说就要特别留意输出信号的种类

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pcie总线授时卡的使用

二、通讯协议 PCIe 总线串行传输的特性是通过报文的形式进行传输,每个数据报文在 PCIe 的事务层被封装成一个或者多个TLP数据包,PCIe设备之间则通过这些数据包进行数据通信。...为了得到更高的传输效率,在使用 PCIe总线进行数据传输时往往需要使用 DMA 的传输方式。 PCIe总线技术是取代PCI的第三代 I/O 技术,也称为 3GIO。...; (5)输出秒脉冲(PPS)时标同步脉冲信号; (6)Windows/Linux 32位/64位驱动,提供API函数接口; (7)提供windows上位机校时软件,对计算机进行自动校时; (8)可在PCIe...与此同时,目前很多FPGA 内都嵌入了 PCIe 的硬核,此硬核支持PCIe传输的单字读写操作以及DMA读写操作作,由于PCIe具有一定的协议开销,其单字传输效率不甚理想,因此,本文在 PCIe单字传输的基础上提出了一种基于...PCIe接口的DMA传输的设计方案,此方案可以稳定快速地实现 PCIe 总线的DMA传输。

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PCIe例程理解(一)用户逻辑模块(接收)仿真分析

正文 理解一个新的设计的最好方法是仿真,Aurora如此,PCIe也是如此,自己定制一个PCIe的IP核,之后右击生成相应的例程。 ?...下面部分是PCIe IP经过例程包装后的部分,它与Root端进行高速串行通信。...通信速率以及数据带宽根据PCIe IP的配置有关,例如是Gen2 X1就是单通道且链路速率是5Gbps的PCIe;Gen1 X1则是单通道且链路速率为2.5Gbps的 PCIe. ?...接收来自于PCIe IP核的数据,该模块与PCIe IP模块之间的接口为AXI-Stream,后面就不在赘述,对来自Root Complex端的读写请求包(TLP)进行接收并解析。...这都是对接收的数据包进行解析出来的结果,我们都知道PCIe是以包的形式来发送数据或者接收数据。TLP包的结构可见PCIe的事务处包(TLP)的组成,则在数据手册PG054上也是详细描述的。

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PCIe基础知识与例程分析

在使用强序模型时,在数据的整个传送路径中,PCIe设备在处理相同类型的TLP时,如PCIe设备发送两个存储器写TLP时,后面的写TLP必须等待前一个存储器写TLP完成后才能被处理,几遍当前报文在传输过程中阻塞...但是对于不同类型的TLP间可以乱序通过同一条PCIe链路。 在使用Realaxed Ordering模型时,后一个写TLP可以越过前一个存储器写TLP提前执行,从而能提高PCIe总线利用率。...PCIe设备发出的每一个non-posted数据请求TLP,在同一个时刻段内Transaction ID必须是唯一的,即在同一时间段内,在当前PCIe总线中不能存在多个存储器请求TLP,其Transaction...因此PCIe设备的设计者能管理的资源只有Tag字段。...PCIe设备的管理者需要合理管理Tag资源以保证数据传输的正确性。 PCIe 设备在发送Non-Posted 数据请求时,需要暂存这些Non-Posted 数据请求。

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