PCI总线信号定义

pcie总线简述pcie总线是第三代i/o互连总线，pcie应用用在桌面电脑、通信平台、服务器、工作站、移动通信、嵌入式器件中。

是低价而大量的传输的解决方案。

pcie兼容pci总线，由于pcie的低潜伏期通信使得它拥有很高的带宽和总数较少的管脚数量。

pcie的主要特征：●可以传送多种数据信息格式。

●串行发送接收双通道，高带宽，速度快。

可灵活扩展。

●支持热插拔和热交换。

●低电源消耗，并有电源管理功能。

●支持QoS链路配置和公正策略。

●具有包和层协议架构。

●每个物理链接含有多种虚拟通道。

●兼容pci。

●多种保证数据完整性的机制。

●错误处理机制和调试简便性。

pcie的基本结构包括根组件（Root Complex）、交换器（Switch）和各种终端设备。

pcie总线一个拓扑结构例子如下：Root Complex（根组件）：root Complex为下层io设备连接到cpu提供路径。

endpoint（终端设备）：就是接收请求（request）或者发送应答（completer）的总线终端设备。

Swith（路由器）:为上游器件和下游器件通信选择路径，如下图。

一个基本的数据链路（Link）如下图：一个基本的pcie数据链路至少两对差分驱动信号如图：一对是接收，一对是发送。

如图是一条lane，每个数据链路（link）至少包含一个lane，为了线性增加link的带宽，link支持*N条lanes（N=1、2、4、8、12、16、32）。

例如单条lane支持的单向带宽是 2.5gb/s，那么一个数据链路单方向支持的最高带宽就80gb/s。

pcie总线规范包括以下各子层协议：pcie总线包括Transaction Layer（处理层）、Data Link Layer （数据链路层）、Physical Layer（物理层）。

pcie总线使用包来完成器件之间的通信。

这些数据包信息在Transaction Layer 和Data Link Layer中形成，即除了数据信息外，在不同的层中加入不同的开销，以方便管理，如下图。

1. AD[31:0] (PCI ADDRESS / DATA BUS)地址与数据总线讯号,在FRAME#启动后地址才有效,在PCLK第一个CLOCK 动作初始化时,FRAME#动作后,输出为地址与数据,写入周期,输入为数据,读取周期TRDY# 与IRDY#会动作,高阻抗时,为数据转换周期或RESET#动作2. C/BE[3:0]# (PCI COMMAND /BYTE ENABLES)FRAME#启动后,CLOCK第一个CLOCK,周期为PCI 命令,再下一个周期为允许命令,命令在FRAME#后有效,数据在TRDY#与IRDY#后有效3. DEVSEL# (PCI DEVSEL SELECT)确定外部外围连结之响应讯号,高阻抗时,为停止周期或RESET#动作时4. FRAME# (PCI CYCLE FRAME)PCI 总线起始讯号5. GNT[4:0]# (PCI BUS GRANT)PCI 总线控制认可讯号6. IRDY# (INITIATOR READY)数据读取写入讯号7. LOCK# (PCI BUS LOCK)总线锁住讯号8. PAR (PCI BUS PARITY)地址与位传送之同位检错讯号9. PCLK (PCI CLOCK)PCI 时脉讯号10.PGNT# (PCI GRANT TO PERIPHERAL BUS CONTROLLER)PCI 总线对外部外围装置之需求同意认可讯号11. PERQ# (PCI REQUEST FROM PERIPHERAL BUS CONTROLLER)外围处理器对PCI总线要求讯号12. REQ[4:0]# (PCI BUS REQUEST)PCI 总线需求讯号13. RESET# (RESET)系统重置讯号14. SERR# (SYSTEM ERROR)系统错误侦测讯号可产生NMI 不可屏蔽中断15. STOP# (PCI BUS STOP)PCI 总线放弃或重试数据传送之讯号16. TRDY# (TARGET READY)PCI 总线数据读取传送讯号17.WSC# (WRITE SNOOP COMPLETE)I /O APIC 芯片有上时之中断讯息传送讯号。

总线协议有哪些1. 引言总线协议在计算机领域中扮演着重要的角色，它定义了不同设备之间进行通信和数据传输的规则和格式。

本文将介绍一些常见的总线协议，以及它们在计算机系统中的应用。

2. 常见的总线协议2.1 PCI（Peripheral Component Interconnect）PCI是一种常见的总线协议，它用于连接计算机的外部设备和主板。

PCI总线协议定义了设备之间的通信方式和信号传输规范，支持高速数据传输和多设备连接。

PCI总线广泛应用于计算机的扩展插槽、显卡、网卡等外部设备的连接。

2.2 USB（Universal Serial Bus）USB是一种通用的串行总线协议，用于连接计算机和外部设备。

USB总线协议可以实现设备的热插拔和即插即用功能，并支持多种外围设备的连接，如打印机、键盘、鼠标、手机等。

USB总线协议分为不同版本，如USB 1.0、USB 2.0、USB3.0等，每个版本都有不同的传输速率和特性。

2.3 SATA（Serial Advanced Technology Attachment）SATA是一种串行ATA总线协议，用于连接计算机的硬盘、光驱等存储设备。

SATA总线协议通过串行方式传输数据，相比于并行ATA总线，具有更高的传输速率和更小的线缆数量。

SATA总线协议在现代计算机系统中广泛应用，提供了高速和可靠的数据传输。

2.4 I2C（Inter-Integrated Circuit）I2C是一种串行总线协议，用于连接集成电路之间的通信。

I2C总线协议通过两根线（时钟线和数据线）实现设备之间的通信，支持多主机和多从机的连接。

I2C总线协议在电子设备中被广泛应用，如传感器、存储器、显示屏等。

2.5 SPI（Serial Peripheral Interface）SPI是一种串行外围设备接口，用于连接微控制器和外围设备。

SPI总线协议通过一条时钟线和多个数据线实现数据的传输。

SPI总线协议具有简单、高效的特点，常用于存储器、传感器、显示屏等设备的连接。

PCI名词解释PCI是Peripheral Component Interconnect（外围组件互联）的缩写，是一种计算机总线结构和相应的标准。

它是一种用于计算机内部不同组件之间进行通信的接口标准，包括主板和各种设备，如显卡、声卡、网卡、硬盘控制器等。

PCI总线采用了复杂的并行传输技术和异步同步传输技术，具有高速传输、连续传输和可扩展性强的特点。

它使用32位或64位数据总线，并提供计算机与设备之间的双向数据传输。

这里解释一些与PCI相关的重要名词：1. 总线：计算机内部不同组件之间进行通信的路径。

总线包括数据总线、控制总线和地址总线。

2. 接口：两个或多个设备之间进行数据传输的连接点。

3. 插槽：主板上用于插入扩展卡的插座。

PCI插槽通常是白色或黑色的长条插槽。

4. 主板：计算机的核心部件，连接处理器、内存、硬盘等各种设备。

5. 扩展卡：插入到主板上的附加设备，如显卡、声卡、网卡等。

扩展卡通过插槽与主板连接。

6. 硬盘控制器：用于控制硬盘的设备或接口，使主板和硬盘能够进行通信。

7. 传输速度：PCI总线的数据传输速率，通常以兆字节每秒（Mbps）表示。

PCI传输速度包括PCI、PCI-X和PCI Express 等，每个版本都有不同的速率。

8. 总线主机（Bus Master）：能够主动发送和接收数据的设备，可以控制总线上的数据传输。

9. 总线仲裁（Bus Arbitration）：用于协调多个设备之间要求访问总线的机制。

在PCI总线上，每个设备都有一个唯一的ID，通过仲裁信号来确定哪个设备有权占用总线。

10. 冲突检测：用于检测两个或多个设备之间的冲突，防止资源分配和访问冲突。

11. 插槽编号：用于标识主板上PCI插槽的编号，从左上角开始计数。

总之，PCI是计算机内部各种设备之间通信的接口标准，它采用高速传输技术，并具有可扩展性强的特点。

通过PCI插槽，可以将各种扩展卡插入到主板上，以满足不同设备的需求。

PCIPCI接口1.PCI，外设组件互连标准(Peripheral Component Interconnect)一种由英特尔（Intel）公司1991年推出的用于定义局部总线的标准。

此标准允许在计算机内安装多达10个遵从PCI标准的扩展卡。

最早提出的PCI总线工作在33MHz频率之下，传输带宽达到133MB/s(33MHz * 32bit/s)，基本上满足了当时处理器的发展需要。

随着对更高性能的要求，1993年又提出了64bit的PCI总线，后来又提出把PCI 总线的频率提升到66MHz。

目前广泛采用的是32-bit、33MHz 的PCI 总线，64bit的PCI插槽更多是应用于服务器产品。

从结构上看，PCI是在CPU和原来的系统总线之间插入的一级总线，具体由一个桥接电路实现对这一层的管理，并实现上下之间的接口以协调数据的传送。

管理器提供信号缓冲，能在高时钟频率下保持高性能，适合为显卡，声卡，网卡，MODEM等设备提供连接接口，工作频率为33MHz/66MHz。

PCI总线系统要求有一个PCI控制卡，它必须安装在一个PCI插槽内。

这种插槽是目前主板带有最多数量的插槽类型，在当前流行的台式机主板上，ATX结构的主板一般带有5～6个PCI插槽，而小一点的MATX主板也都带有2～3个PCI插槽。

根据实现方式不同，PCI控制器可以与CPU一次交换32位或64位数据，它允许智能PCI辅助适配器利用一种总线主控技术与CPU并行地执行任务。

PCI允许多路复用技术，即允许一个以上的电子信号同时存在于总线之上。

由于PCI 总线只有133MB/s的带宽，对声卡、网卡、视频卡等绝大多数输入/输出设备显得绰绰有余，但对性能日益强大的显卡则无法满足其需求。

Intel在2001年春季的IDF上，正式公布了旨在取代PCI总线的第三代I/O技术，该规范由Intel支持的AWG(Arapahoe Working Group)负责制定。