PCIExpress接口信号控制

2023-10-20 理论教育版权反馈

【摘要】：在PCI总线中，接口控制信号的主要作用是保证数据的正常传递，并根据PCI主从设备的状态，暂停、终止或者正常完成当前总线事务，其主要信号如下。当PCI设备获得总线的使用权后，将置该信号有效，即置为低，启动PCI总线事务，当结束总线事务时，将置该信号无效，即置为高。该信号可以和IRDY#信号联合使用，在PCI总线事务上插入等待周期，对PCI总线的数据传送进行控制。

在PCI总线中，接口控制信号的主要作用是保证数据的正常传递，并根据PCI主从设备的状态，暂停、终止或者正常完成当前总线事务，其主要信号如下。

（1）FRAME#信号

该信号指示一个PCI总线事务的开始与结束。当PCI设备获得总线的使用权后，将置该信号有效，即置为低，启动PCI总线事务，当结束总线事务时，将置该信号无效，即置为高。PCI设备（包括HOST主桥）只有通过仲裁获得当前PCI总线的使用权后，才能驱动该信号。

（2）IRDY#信号

该信号由PCI主设备（包括HOST主桥）驱动，该信号有效时表示PCI主设备的数据已经准备完毕。如果当前PCI总线事务为写事务，表示数据已经在AD[31∶0]上有效；如果为读事务，表示PCI目标设备已经准备好接收缓冲，目标设备可以将数据发送到AD[31∶0]上。

（3）TRDY#信号

该信号由目标设备驱动，该信号有效时表示目标设备已经将数据准备完毕。如果当前PCI总线事务为写事务，表示目标设备已经准备好接收缓冲，可以将AD[31∶0]上的数据写入目标设备；如果为读事务，表示PCI设备需要的数据已经在AD[31∶0]上有效。

该信号可以和IRDY#信号联合使用，在PCI总线事务上插入等待周期，对PCI总线的数据传送进行控制。

（4）STOP#信号

该信号有效时表示目标设备请求主设备停止当前PCI总线事务。一个PCI总线事务除了可以正常结束外，目标设备还可以使用该信号终止当前PCI总线事务。目标设备可以根据不同的情况，要求主设备对当前PCI总线事务进行重试（Retry）、断连（Disconnect），也可以向主设备报告目标设备夭折（Target Abort）。

目标设备要求主设备Retry和Disconnect并不意味着当前PCI总线事务出现错误。当目标设备没有将数据准备好时，可以使用Retry周期使主设备重试当前PCI总线事务。有时目标设备不能接收来自主设备较长的Burst操作时，可以使用Disconnect周期，将一个较长的Burst操作分解为多个Burst操作。当主设备访问的地址越界时，目标设备可以使用Discon-nect周期，终止主设备的越界访问。(www.chuimin.cn)

而Target Abort表示在数据传送中出现错误。处理器系统必须对这种情况进行处理。在PCI总线中，出现Abort一般意味着当前PCI总线域出现了较为严重的错误。

（5）IDSEL信号

PCI总线在进行配置读写总线事务时，使用该信号选择PCI目标设备。配置读写总线事务与存储器读写总线事务在实现上略有不同。在PCI总线中，存储器读写总线事务使用地址译码方式访问外部设备。而配置读写总线事务使用“ID译码方式”访问PCI设备，即通过PCI设备的总线号、设备号和寄存器号访问PCI设备的配置空间。

IDSEL信号与PCI设备的设备号相关，相当于PCI设备配置空间的片选信号，这部分内容将在第2.4.4节中详细介绍。

（6）DEVSEL#信号

该信号有效时表示PCI总线的目标设备准备好，该信号与TRDY#信号的不同之处在于该信号有效仅表示目标设备已经完成了地址译码。目标设备使用该信号通知PCI主设备，其访问对象在当前PCI总线上，但是并不表示目标设备可以与主设备进行数据交换。而TRDY#信号表示数据有效，PCI主设备可以向目标设备写入或者从目标设备读取数据。

PCI总线规范根据设备的译码速度，将PCI设备分为快速、中速和慢速三种。在PCI总线上还有一种特殊的设备，即负向译码设备，在一条PCI总线上当快速、中速和慢速三种设备都不能响应PCI总线事务的地址时，负向译码设备将被动地接收这个PCI总线事务。如果在PCI主设备访问的PCI总线上，没有任何设备可以置DEVSEL#信号为有效，主设备将使用Master Abort周期结束当前总线事务。

（7）LOCK#信号

PCI主设备可以使用该信号，将目标设备的某个存储器或者I/O资源锁定，以禁止其他PCI主设备访问此资源，直到锁定这个资源的主设备将其释放。PCI总线使用LOCK#信号实现LOCK总线事务，只有HOST主桥、PCI桥或者其他桥片可以使用LOCK#信号。在PCI总线的早期版本中，PCI Agent设备也可以使用LOCK#信号，而目前PCI总线使用LOCK#信号仅是为防止死锁和向前兼容。LOCK总线事务将严重影响PCI总线的传送效率，在实际应用中，设计者应当尽量避免使用该总线事务。

PCIExpress接口信号控制

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