而不象旧的ISA板卡,需要进行复杂的手动配置。 在处理器系统中,含有PCI总线和PCI总线树这两个概念。 这两个概念并不相同,在一颗PCI总线树中可能具有多条PCI总线,而具有血缘关系的PCI总线组成一颗PCI总线树。
各功能与中断线之间的连接是任意的,没有任何附加限制。 (1)传输速率高最大数据传输率为132MB/s,当数据宽度升级到64位,数据传输率可达264MB/s。 它大大缓解了数据I/O瓶颈,使高性能CPU的功能得以充分发挥,适应高速设备数据传输的需要。 传输速率高最大数据传输率为132MB/s,当数据宽度升级到64位,数据传输率可达264MB/s。 不同于ISA总线,PCI总线的地址总线与数据总线是分时复用的。
这就要求有一个仲裁机构来决定谁有权拿到总线的主控权。 在PCI总线中为了优化设计采用了地址线和数据线共用一组物理线路,即多路复用。 PCI接插件尺寸小,又采用了多路复用技术,减少了元件和管脚个数,提高了效率。 即便如此PCI桥仍然是PCI总线规范的精华所在,掌握PCI桥是深入理解PCI体系结构的基础。 PCI桥可以连接两条PCI总线,上游PCI总线和下游PCI总线,这两个PCI总线属于同一个PCI总线域,使用PCI桥扩展的所有PCI总线都同属于一个PCI总线域。 在PCI总线中,HOST主桥是一个特殊的PCI设备,该设备可以获取PCI总线的控制权访问PCI设备,也可以被PCI设备访问。
主设备为地址周期和写数据周期驱动PAR,从设备为读数据周期驱动PAR。 PCI独立于处理器的结构,形成一种独特的中间缓冲器设计方式,将中央处理器子系统与外围设备分开。 这样用户可以随意增添外围设备,以扩充电脑系统而不必担心在不同时钟频率下会导致性能的下降。
pci: PCI总线
在地址相位和写操作的数据相位,PAR由主设 备驱动,而在读操作的数据相位,则由从设备驱动。 PCI (Peripheral Component Interconnect)总线是一种高性能局部总线,是为了满足外设间以及外设与主机间高速数据传输而提出来的。 在数字图形、图像和语音处理,以及高速实时数据采集与处理等对数据传输率要求较高的应用中,采用PCI总线来进行数据传输,可以解决原有的标准总线数据传输率低带来的瓶颈问题。 4).仲裁信号(只用于总线主控器) REQ# T/S:总线占用请求信号。 该信号有效表明驱动它的设备要求使用总线。
PCI总线规范规定PCI插卡可以自动配置。 PERR# S/T/S: 数据奇偶校验错误报告。 对于每个数据接收设备,如果发现数据有错误,就应在数据收到后的两个时钟周期内将PERR#激活。 该信号的持续时间与数据期的多少有关,如果是一个数据期于,则最小持续时间为一个时钟周期;若是一连串的数据期并且每个数据期都有错,那么PERR#的持续时间将多于一个时钟周期。
3).接口控制信号 FRAME# S/T/S:帧周期信号,由主设备驱动。 当FRAME#有效时,预示总线传输的开始;在其有效期间,先传地址,后传数据;当FRAME#撤消时,预示总线传输结束,并在IRDY#有效时进行最后一个数据期的数据传送。 IRDY# S/T/S:主设备准备好信号。 IRDY#要与TRDY#联合使用,当二者同时有效时,数据方能传输,否则,即为未准备好二进入等待周期。 在写周期,该信号有效时,表示数据已由主设备提交到AD[31::00]线上;在读周期,该信号有效时,表示主设备已做好接收数据的准备。 TRDY# S/T/S:从设备(被选中的设备)准备好信号。
pci: PCI
PCI总线由HOST主桥或者PCI桥管理,用来连接各类设备,如声卡、网卡和IDE接口卡等。 在一个处理器系统中,可以通过PCI桥扩展PCI总线,并形成具有血缘关系的多级PCI总线,从而形成PCI总线树型结构。 在处理器系统中有几个HOST主桥,就有几颗这样的PCI总线树,而每一颗PCI总线树都与一个PCI总线域对应。 当上电时,板卡从ROM里读取固定的值放到寄存器中,对应内存的地方放置的是需要分配的内存字节数等信息。
数据传输时,由一个PCI设备做发起者(主控、Initiator或Master),而另一个PCI设备做目标(从设备、Target或Slave)。 总线上所有时序的产生与控制都有Master来发起。 PCI总线在同一时刻只能供一对设备完成传输。
pci: PCI总线PCI定义
由于该信号是持续的三态信号,因此,该信号在释放前必须先驱动为高电平。 另外,对于数据期奇偶错的报告不能丢失也不能推迟。 该信号用于对AD[31::00]和C/BE[3::0]上的信号进行奇偶校验,以保证数据的准确性。
操作系统要跟据这个信息分配内存,并在分配成功后把相应的寄存器中填入内存的起始地址。 这样就不必手工设置开关来分配内存或基地址了。 即插即用:是指当板卡插入系统时,系统会自动对板卡所需资源进行分配,如基地址、中断号等,并自动寻找相应的驱动程序。 PCI总线的地址总线与数据总线是分时复用的,支持即插即用 (plug and play)、中断共享等功能。
这样做的好处是,一方面可以节省接插件的管脚数,另一方面便于实现突发数据传输。 在做数据传输时,由一个PCI设备做发起者(主控,Initiator或Master),而另一个PCI设备做目标(从设备,Target或Slave)。 总线上的所有时序的产生与控制,都由Master来发起。 PCI总线在同一时刻只能供一对设备完成传输,这就要求有一个仲裁机构(Arbiter),来决定在谁有权力拿到总线的主控权。 C/BE[3::0]#T/S:总线命令和字节使能多路复用信号线。 在地址期中,这四条线上传输的是总线命令;在数据期内,它们传输的是字节使能信号,用来表示整个数据期中,AD[31::00]上哪些字节为有效数据。
在参数配置读/写传输期间,用作片选信号。 DEVSEL# S/T/S:设备选择信号。 该信号由从设备在识别处地址时发出,当它有效时,说明总线上有某处的某一设备已被选中,并作为当前访问的从设备。 PCI即Peripheral Component Interconnect,中文意思是“外围器件互联”,是由PCISIG 推出的一种局部并行总线标准。 PCI总线是由ISA总线发展而来的,ISA并行总线有8位和16位两种模式,时钟频率为8MHz,工作频率为33MHz/66MHz。
C/BE[3::0]# T/S:总线命令和字节允许复用信号。 在地址期,这4条线上传输的时总线命令;在数据期,它们传输的时字节允许信号,用来指定在数据期,AD[31::00]线上4个数据字节中哪些字节为有效数据,以进行传输。 它通过AD[31::00]和C/BE[3::0]进行奇偶校验。
PCI桥的出现使得采用PCI总线进行大规模系统互连成为可能。 但是在目前已经实现的大规模处理器系统中,并没有使用PCI总线进行处理器系统与处理器系统之间的大规模互连。 因为PCI总线是一个以HOST主桥为根的树型结构,使用主从架构,因而不易实现多处理器系统间的对等互连。 所谓即插即用,是指当板卡插入系统时,系统会自动对板卡所需资源进行分配,如基地址、中断号等,并自动寻找相应的驱动程序。
PCI总线的中断共享由硬件与软件两部分组成。 硬件上,采用电平触发的办法:中断信号在系统一侧用电阻接高,而要产生中断的板卡上利用三极管的集电极将信号拉低。 这样不管有几块板产生中断,中断信号都是低;而只有当所有板卡的中断都得到处理后,中断信号才会回复高电平。
- 桥设备包括PCI桥、PCI-to-ISA桥和PCI-to-Cardbus桥。
- 每当复位时,PCI的全部输出信号一般都应驱动到第三态。
- 是一种同步的独立于处理器的32位或64位局部总线。
- SERR#信号为高阻状态,SBD#和SDONE可驱动到低电平(如果未提供三态输出)。
- 这样做的好处是,一方面可以节省接插件的管脚数,另一方面便于实现突发数据传输。
- 而桥设备的主要作用是管理下游的PCI总线,并转发上下游总线之间的总线事务。
在这里我们对PCI总线做一个深入的介绍。 CLK IN:系统时钟信号,对于所有的PCI设备都是输入信号。 其频率最高达33MHZ,最小频率一般为0HZ(DC),这一频率也称为PCI的工频率。 对于PCI的其它信号,除了RST#、IRQB#、IRQC#、IRQD#之外,其余信号都在CLK的上升沿有效(或采样)。 PCI总线对协议、时序、电气性能、机械性能等指标都有严格的规定,保证了PCI的可靠性和兼容性。 由于PCI总线规范十分复杂,其接口的实现就有较高的技术难度。
是一种同步的独立于处理器的32位或64位局部总线。 从结构上看,PCI是在CPU的供应商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。 从1992年创立规范到如今,PCI总线已成为了计算机的一种标准总线。 已成为局部总线的新标准,广泛用于当前高档微机、工作站,以及便携式微机。 PCI总线是一种不依附于某个具体处理器的局部总线。 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。
REQ#和GNT#必须同时驱动到第三态,不能在复位期间为高 或为低。 为防止AD、C/BE#及PAR在复位期间浮动,可由中心设备将它们驱动到逻辑低,但不能驱动为高电平。 RST#和CLK可以不同步,但要保证其撤消边沿没有反弹。 中断共享:ISA卡的一个重要局限在于中断是独占的,而我们知道计算机的中断号只有16个,系统又用掉了一些,这样当有多块ISA卡要用中断时就会有问题了。 ISA卡的一个重要局限在于中断是独占的,而我们知道计算机的中断号只有16个,系统又用掉了一些,这样当有多块ISA卡要用中断时就会有问题了。
管理器提供了信号缓冲,使之能支持10种外设,并能在高时钟频率下保持高性能。 PCI总线也支持总线主控技术,允许智能设备在需要时取得总线控制权,以加速数据传送。 PCI Express总线是为将来的计算机和通讯平台定义的一种高性能,通用I/O互连总线。 普通PCI总线带宽一般为132MB/s(在32bit/33Mhz下)或者264MB/s(在32bit/66Mhz下)。 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负责制定。 2002年4月17日,AWG正式宣布3GIO1.0规范草稿制定完毕,并移交PCI-SIG(PCI特别兴趣小组,PCI-Special Interest Group)进行审核。
分时复用的好处是一方面可以节省接插件的引脚数,另一方面便于实现突发数据传输。 所有PCI总线上设备都需对此地址译码,被选中的设备要置DEVSEL#以声明自己被选中。 然后当IRDY#与TRDY#都置低时,可以传输数据。 当Master数据传输结束前,将FRAME#置高以标明只剩最后一组数据要传输,并在传完数据后放开IRDY#以释放总线控制权。 PCI总线是一种树型结构,并且独立于CPU总线,可以和CPU总线并行操作。
在PCI总线中有三类设备,PCI主设备、PCI从设备和桥设备。 而桥设备的主要作用是管理下游的PCI总线,并转发上下游总线之间的总线事务。 独立于CPU PCI总线不依附于某一具体处理器,即PCI总线支持多种处理器及将来发展的新处理器,在更改处理器品种时,更换相应的桥接组件即可。
PCI规范也没有规定如何设计HOST主桥。 一个PCI设备可以即是主设备也是从设备,但是在同一个时刻,这个PCI设备或者为主设备或者为从设备。 PCI总线规范将PCI主从设备统称为PCI Agent设备。 在处理器系统中常见的PCI网卡、显卡、声卡等设备都属于PCI Agent设备。 这样不管有几块板产生中断,中断信号都是低;而只有当所有板卡的中断都得到处理后,中断信号才会恢复高电平。
1)系统信号CLK IN:系统时钟信号,为所有PCI传输提供时序,对于所有的PCI设备都是输入信号。 其频率最高可达33MHz/66MHz,这一频率也称为PCI的工作频率。 用来迫使所有PCI专用的寄存器、定序器和信号转为初始状态。
该信号的作用是报告地址奇偶错、特殊命令序列的数据奇偶错,以及其它可能引起灾难性后果的系统错误。 而当有中断发生时,系统跳转到中断7对应的内存,也就是ISR_B。 ISR_B就要检查是不是B卡的中断,如果是,要处理,并将板卡上的拉低电路放开;如果不是,则呼叫ISR_A。 6).中断信号 在PCI总线中,中断是可选项,不一定必须具有。 INTB# O/D、INTC# O/D、INTD# O/D:用于请求中断,仅对多功能设备有意义。 所谓的多功能设备是指:将几个相互独立的功能集中在一个设备中。
由香港SEO公司 featured.com.hk 提供SEO服務