PCI Express总线接口板的设计与实现
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2020-10-22
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PCI Express总线接口板的设计与实现总线接口板的设计与实现
在过去的十几年中，PCI总线得到了广泛的应用。但是随着微处理器、存储器和互连网络的飞速发展，并行数据
传输的PCI总线其性能已经越来越不能满足高性能计算机平衡设计的要求。随后出现了许多串行互连技术，并行
数据传输转为串行数据传输已经成为一种趋势。串行点对点的PCI Express总线以其良好的性能得到广泛应用。
针对其应用，提出一种基于PCI Ex—press总线的接口板的设计与实现方法。
在过去的十几年中，
1 PCI Express总线简介
Intel在2001年首先提出了替代PCI总线的新总线技术——PCI Express，当时Intel称之为“3GIO”，意为“第三代l／o标准”。
PCI—SIG于2001年、2006年先后提出了PCI Express 1．o／2．0规范。
PCI—Express总线具有点对点串行互联；双通道、高带宽、传输速度快；灵活的扩展性；低电源消耗，电源管理功能；
支持设备热拨插和热交换；使用小型连接，节约空间，减少串拢；在软件层保持与PCI兼容等特点。
2 PCI Express总线系统结构
PCI Express的基本结构包括根组件(Root Com—plex)、交换器(Switch)、桥(Bridge)和终端设备(End—point)。集成在北
桥芯片中的根组件，用于CPU和内存子系统于I／O设备之间的连接。交换器支持在不同终端设备间进行对等通信。桥是指PCI
Express到PCI或PCI—X的桥接设备，实现PCI Express—to—PCI和PCI Express—to—PCI—X桥接功能，用来支持传统PCI
／PCI—X设备。
终端设备可以包括多个功能模块，可以通过其有且仅有的一个上游端El与根设备或Switch连接。通常，终端设备指的是系
统的外围设备，如以太网、USB或图形设备。如图1所示。
PCI Express体系结构采用分层设计，从下而上分别是：物理层(Physical Layer)、数据链路层(Data Link Layer)和事务层
(Transaction Layer)。如图2所示。
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