PCI總線原理

PCI總線的特點：
數據總線32位，可擴充到64位。
可進行突發（burst)式傳輸。
總線操作與處理器-存儲器子系統操作并行。
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卡內有設備信息寄存器組為系統提供卡的信息，可實現即插即用（PNP）。
PCI總線規范獨立于微處理器，通用性好。
PCI設備可以完全作為主控設備控制總線。
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設備內有一個256B的配置存儲器，為系統提供本設備的信息及申請系統存儲空間所必需的參數。
PCI主要設備信息：
制造商標識（Vendor ID）：PCI組織分配給廠家。
設備標識（Device ID）：按產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卡內有存儲器、以存儲器編址的寄存器和I/O空間，為使驅動程序和應用程序能訪問它們，需申請一段存儲區域將它們定位。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。
主設備啟動總線周期：首先發出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在AD與C/BE#線上。
從設備響應：對地址和命令字譯碼后通過發出DEVSEL#有效信號進行響應，通知主設備，從設備已經被選中。
數據讀取：主設備與從設備都準備好即IRDY#及TRDY#均有效，主設備將數據取走。
PCI總線訪問：
多數據傳送周期：PCI支持突發訪問方式。
主模塊占用一次總線可實現多個周期的數據訪問。
第一數據地址由地址周期給出。
以后地址在此基礎上按AD1、AD0的編碼規定變化，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#報告校驗結果，用PERR#報告數據周期校驗結果。
配置空間訪問：
   配置空間的訪問決定于命令字編碼，在IDSEL線上發出有效信號，地址線低8位用于訪問配置空間的256字節存儲器。
總線仲裁：
   PCI總線主設備通過REQ#與GNT#信號向總線仲裁器申請占用總線并得到確認。

單一讀寫操作

突發讀寫操作