从软件角度看PCIe设备的硬件结构
文章目录
- 从软件角度看PCIe设备的硬件结构
- 参考资料：
- 一、 PCIe接口引脚
- 二、 从软件角度理解硬件接口
- 2.1 PCI/PCIe地址空间转换
- 2.2 PCIe上怎么传输地址、数据
- 三、 PCIe系统的硬件框图
- 致谢
参考资料：
- 《PCI Express Technology》，Mike Jackson, Ravi Budruk; MindShare, Inc.
- 《PCIe扫盲系列博文》，作者Felix，这是对《PCI Express Technology》的理解与翻译
- 《PCI EXPRESS体系结构导读 (王齐)》
- 《PCI Express_ Base Specification Revision 4.0 Version 0.3 ( PDFDrive )》
- 《NCB-PCI_Express_Base_5.0r1.0-2019-05-22》
一、 PCIe接口引脚
PCI接口的引脚时并行的，PCEe的是串行的，每个方向的数据使用2条差分信号线来传输，发送/接收两个方向就需要4条线，这被称为1个Lane：
PCIe设备的接口上，可以有多个Lane：
- 两个PCIe设备之间有一个Link
- 一个Link中有1对或多对"发送/接收"引脚，每对"发送/接收"引脚被称为"Lane"
- 一个Lane：有发送、接收两个方向，每个方向用2条差分信号线，所以1个Lane有4条线
- 一个Link最多可以有32 Lane
二、 从软件角度理解硬件接口
2.1 PCI/PCIe地址空间转换
2.2 PCIe上怎么传输地址、数据
既然PCIe是串行信号，那只能在"包"里传输地址、数据了。
- 需要定义包的格式：类型(Mem R/W) + 地址 + 数据
- 包怎么传递给对方、怎么确保不出错？有重传机制、有检验码
- 包怎么通过差分线传送出去？
PCIe总线的层次结构和数据包：
- 事务层(Tansaction Layer)：传输的是Transaction Layer Packet(TLP)
- 数据链路层(Data Link Layer)：传输的是Data Link Layer Packet(DLLP)
- 在TLP加上前缀、后缀，得到DLLP
- 当然还有数据链路层自己的数据包
- 物理层(Physical Layer)：传输的是Physical Packet
- 在DLLP加上前缀、后缀，得到的是Physical Packet
- 当然还有物理层自己的数据包
三、 PCIe系统的硬件框图
在PCI系统里，多个PCI设备都链接到相同总线上。
在PCIe系统里，是点对点传输的：
- 一条PCIe总线只能接一个PCIe设备
- 要接多个PCIe设备，必须使用Switch进行扩展
致谢
以上笔记源自韦东山老师的视频课程，感谢韦老师,韦老师是嵌入式培训界一股清流，为嵌入式linux开发点起的星星之火，也愿韦老师桃李满园。聚是一团火，散是满天星！
在这样一个速食的时代，坚持做自己，慢下来，潜心琢磨，心怀敬畏，领悟知识，才能向下扎到根，向上捅破天，背着世界往前行！
仅此向嵌入行业里的每一个认真做技术的从业者致敬！
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