PCIe协议相关研讨.doc

1．PCIe简介 PCI-Express是必威体育精装版的总线和接口标准，它原来的名称为“3GIO”，是由英特尔提出的，很明显英特尔的意思是它代表着下一代I/O接口标准。交由PCI-SIG（PCI特殊兴趣组织）认证发布后才改名为“PCI-Express”。这个新标准将全面取代现行的PCI和AGP，最终实现总线标准的统一。它的主要优势就是数据传输速率高，目前最高可达到10GB/s以上，而且还有相当大的发展潜力。PCI Express也有多种规格，从PCI Express 1X到PCI Express 16X，能满足现在和将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。能支持PCI Express的主要是英特尔的i915和i925系列芯片组。PCI Express（以下简称PCI-E）采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI-E的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。 　　PCI-E的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16，而X2模式将用于内部接口而非插槽模式。PCI-E规格从1条通道连接到32条通道连接，有非常强的伸缩性，以满足不同系统设备对数据传输带宽不同的需求。此外，较短的PCI-E卡可以插入较长的PCI-E插槽中使用，PCI-E接口还能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。PCI-E X1的250MB/秒传输速度已经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据传输带宽的需求，但是远远无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求。因此，用于取代AGP接口的PCI-E接口位宽为X16，能够提供5GB/s的带宽，即便有编码上的损耗但仍能够提供约为4GB/s左右的实际带宽，远远超过AGP 8X的2.1GB/s的带宽。 ??? ?尽管PCI-E技术规格允许实现X1（250MB/秒），X2，X4，X8，X12，X16和X32通道规格，但是依目前形式来看，PCI-E X1和PCI-E X16已成为PCI-E主流规格，同时很多芯片组厂商在南桥芯片当中添加对PCI-E X1的支持，在北桥芯片当中添加对PCI-E X16的支持。除去提供极高数据传输带宽之外，PCI-E因为采用串行数据包方式传递数据，所以PCI-E接口每个针脚可以获得比传统I/O标准更多的带宽，这样就可以降低PCI-E设备生产成本和体积。另外，PCI-E也支持高阶电源管理，支持热插拔，支持数据同步传输，为优先传输数据进行带宽优化。 2．PCIe×1插槽接口： PEX8311为单通道PCI Express接口芯片，适用于PCIe×1及以上的PCIe插槽。 PCIe×1分为A面和B面各18个管脚，据此可以定义接口卡的PCIe金手指。 ? 序号B面功能A面功能01+12v+12v电压PRSNT1#热拨插存在检测02+12v+12v电压+12v+12v电压03RSVD保留针脚+12v+12v电压04GND地GND地05SMCLK系统管理总线时钟JTAG2测试时钟、JTAG接口输出时钟06SMDAT系统管理总线数据JTAG3测试数据输出07GND地JTAG4测试模式选择08+3.3v+3.3.v电压JTAG5测试模式选择09JTAG1测试复位，JTAG接口复位时钟+3.3v+3.3.v电压103.3vaux3.3v辅助电源+3.3v+3.3.v电压11WAKE#链接激活信号PERST#PCIe复位信号12RSVD保留针脚GND地13GND地REFCLK+差分信号对的参考时钟14PETp00号信道发送REFCLK-15PETn0GND地16GND地PERp00号信道接收17PRSNT2#热拨插存在检测PERn018GND地GND地? ? 3．PEX8311管脚功能 PEX8311 RDK硬件参考手册中，提供了该开发板的详细电路原理图，在研读、分析和测试的基础上进行消化，其中最主要是PEX8311的管脚描述和功能使用。 通过对管脚（BALL）的具体分析，进一步加深了对器件功能的理解，可以设计出合理高效的原理图。 1）PEX8311管脚的分类： PCI Express信号：包括PCI Express接口信号，PCI Express 配置空间串行EEPROM信号； Local总线接口信号：包括Local总线C