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内容概要:本文档详细介绍了PCI Express的架构及其关键模块的设计与实现方法,涵盖PCIE应用层模块、配置信号采样模块、PCIE硬核模块、LMI配置模块、时钟重配模块以及兼容性测试模块的功能特性、原理、参数及接口等。 适合人群:对于深入理解PCI Express内部工作机制有一定需求的技术开发者、研究人员及高级工程师。 使用场景及目标:通过学习各模块的具体实现细节,能够为开发者提供设计高可靠性、高性能的PCI Express系统的理论基础和技术指导。特别是在嵌入式系统、服务器、工作站等应用场景中尤为重要。 其他说明:文档还涉及了具体接口与时序设计、数据传输机制等方面的深入探讨,适用于希望深入了解PCI-E标准及其应用开发的专业人士。
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PCI Express
详细设计
目 录
1 PCI EXPRESS 介绍 .....................................................................................................................1
2 PCI EXPRESS 参数与接口 ..........................................................................................................1
3 实现框图与接口时序 ...............................................................................................................2
4 PCI EXPRESS 中模块(功能)的原理与实现 ............................................................................2
4.1 应用层模块..................................................................................................................................2
4.1.1
模块介绍
................................................................................................................................2
4.1.2
结构、算法(或原理)和实现
.....................................................................................2
4.1.3
参数和接口
............................................................................................................................3
4.2 配置信号采样模块......................................................................................................................3
4.2.1
模块介绍
................................................................................................................................3
4.2.2
结构、算法(或原理)和实现
............................................................................................3
4.2.3
参数和接口
............................................................................................................................4
4.3 PCIE 硬核模块..............................................................................................................................4
4.3.1
模块介绍
................................................................................................................................4
4.3.2
结构、算法(或原理)和实现
............................................................................................4
4.3.3
参数和接口
............................................................................................................................4
4.4 LMI 配置模块...............................................................................................................................4
4.4.1
模块介绍
................................................................................................................................4
4.4.2
结构、算法(或原理)和实现
............................................................................................4
4.4.3
参数和接口
............................................................................................................................5
4.5 重新配置时钟模块......................................................................................................................5
4.5.1
模块介绍
................................................................................................................................5
4.5.2
结构、算法(或原理)和实现
............................................................................................5
4.5.3
参数和接口
............................................................................................................................5
4.6 兼容性测试模块..........................................................................................................................5
4.6.1
模块介绍
................................................................................................................................5
1 / 12
PCI Express 详细设计
1 PCI Express 介绍
PCIE 设备按照一定的拓扑连接构成总线结构,设备与设备通过协议规定的事
务包(TLP)进行通信。PCIE 垂直方向可分为应用层、事务层、数据链路层和物
理层,协议规定每层实现的功能,每层功能配合实现设备的 PCIE 数据传输功能。
PCIE 硬核的结构图如下图 1.1 所示:
CBB Test
Driver
altpcierd_compliance_test.v
应用层模块(altpcierd_example_app_chaining):主要实现 PCIE 应用层的功能
配置信号采样模块(altpcierd_tl_cfg_sample):将 PCIE IP 核配置空间的特定
寄存器内容读出来供应用层逻辑使用
PCIE 硬核模块(top_plus):主要实现 PCIE 协议中物理层、数据链路层和事
务层的功能
LMI 配置模块(altpcierd_cplerr_lmi):PCIE 设备检测到 TLP 传输错误时,向 PC
端报告错误,同时更新寄存器
重新配置时钟模块(altpcierd_reconfig_clk_pll):实现 IP 核和其他模块时钟的
配置
兼容性测试模块(altpcierd_compliance_test):用于测试系统或设备的互操作
性和一致性(通过按键完成 CBB)
2 PCI Express 参数与接口
表 4-1 PCIE 模块接口
Interface Name
Direction
Description
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