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PCIExpress物理层简介与原理

【摘要】:物理层主要由物理层逻辑模块和物理层电气模块组成,本节主要介绍物理层的逻辑模块,包括8/10b编码、链路训练等一些最基础的内容,并通过介绍差分信号的工作原理,简要介绍物理层的电气模块。物理层的电气模块与差分信号的工作原理密切相关,这部分原理包括一系列与信号完整性相关的课题。PCIe总线的物理层对信号传送进行了一系列约定,以保证信号传递的完整性。

如图4-4所示,物理层在数据链路层和PCIe链路之间,其主要作用有两个,一是发送数据链路层的TLP和DLLP;二是发送和接收在物理层产生的报文PLP(Physical Layer Pack-et);三是从PCIe链路接收数据报文并传送到数据链路层。

物理层主要由物理层逻辑模块和物理层电气模块组成,本节主要介绍物理层的逻辑模块,包括8/10b编码、链路训练等一些最基础的内容,并通过介绍差分信号的工作原理,简要介绍物理层的电气模块。物理层的电气模块对于深入理解PCIe总线规范非常重要,但是许多系统软件工程师因为缺少必要的基础知识,很难理解这部分内容。

本节的内容是第8章的基础。如果读者需要深入理解PCIe的链路训练,必须掌握本节的全部内容。如果读者对第8章内容不感兴趣,可以略过第8章和本节。但是PCIe总线各个层次间的联系较为紧密,读者很难在对物理层一无所知的情况下,深入理解PCIe总线规范。

物理层的电气模块与差分信号的工作原理密切相关,这部分原理包括一系列与信号完整性相关的课题。而信号完整性本身就是一个专门的话题,其难度与复杂程度较高。信号完整性所追求的目标如下。

(1)保证发送的信号可以被接收端正确接收。(www.chuimin.cn)

(2)保证发送的信号不会影响其他信号。

(3)保证发送的信号不会损坏接收器件。

(4)保证发送的信号不会产生较大的EMI电磁噪声。

PCIe总线的物理层对信号传送进行了一系列约定,以保证信号传递的完整性。而这些约定建立在差分信号传送规则的基础上。如果读者能够深入理解差分信号的工作原理,理解这些约定并不困难。