23讲(PCI总线)2006-07-03VIP专享VIP免费

计算机组成原理1.PCI是一个与处理器无关的高速外围总线，又是至关重要的层间总线。它采用同步时序协议和集中式仲裁策略，并具有自动配置能力。1第一页，共三十五页。计算机组成原理2第二页，共三十五页。计算机组成原理该总线有CPU总线、系统总线、主存总线等多种名称，各自反映总线功能的一个方面。这里称“宿主”总线，也许更全面，因为HOST总线不仅连接主存，还可以连接多个CPU。连接各种高速的PCI设备。PCI设备可以是主设备，也可以是从设备，或兼而有之。在PCI设备中不存在DMA的概念，这是因为PCI总线支持无限的猝发式传送。这样，传统总线上用DMA方式工作的设备移植到PCI总线上时，采用主设备工作方式即可。系统中允许有多条PCI总线，它们可以使用HOST桥与HOST总线相连，也可使用PCI/PCI桥与已和HOST总线相连的PCI总线相连，从而得以扩充整个系统的PCI总线负载能力。3第三页，共三十五页。计算机组成原理可以是ISA，EISA，MCA等这类性能较低的传统总线，以便充分利用市场上丰富的适配器卡，支持中、低速I/O设备。在PCI总线体系结构中有三种桥。桥连接两条总线，使彼此间相互通信。桥又是一个总线转换部件，可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线的地址空间上，从而使系统中任意一个总线主设备都能看到同样的一份地址表。PCI总线的基本传输机制是猝发式传送，利用桥可以实现总线间的猝发式传送。写操作时，桥把上层总线的写周期先缓存起来，以后的时间再在下层总线上生成写周期，即延迟写。读操作时，桥可早于上层总线，直接在下层总线上进行预读。无论延迟写和预读，桥的作用可使所有的存取都按CPU的需要出现在总线上。由上可见，以桥连接实现的PCI总线结构具有很好的扩充性和兼容性，允许多条总线并行工作。它与处理器无关，不论HOST总线上是单CPU还是多CPU，也不论CPU是什么型号，只要有相应的HOST桥芯片(组)，就可与PCI总线相连。4第四页，共三十五页。计算机组成原理HOST桥，PCI/LAGACY桥和PCI/PCI桥连接两条总线，使彼此间相互通信5第五页，共三十五页。计算机组成原理时钟CLK信号，复位RST＃信号AD[31～0]、C/BE[3～0]、PARFRAME＃（帧）、IRDY＃（主就绪）、STOP#（锁定）IDSEL#（初始化设备选择）、DEVSEL＃（设备选择）6第六页，共三十五页。计算机组成原理REQ#（总线请求）、GNT#（总线授权）PERR#、SERR#7第七页，共三十五页。计算机组成原理必备类信号信号名类型信号功能说明CLKRST#inin总线时钟线，提供同步时序基准。复位信号线，强制所有PCI寄存器、排序器和信号到初始态AD[31-0]C/BE[3-0]PARt/st/st/s地址和数据复用线总线命令和字节有效复用线奇偶校验位线，对AD[31-0]和C/BE[3-0]#实施奇偶校验FRAME#s/t/s帧信号，当前主方驱动它有效以指示一个总线业务的开始，并一致持续着，直到目标方对最后一次数据传送就绪而撤退IRDY#s/t/s当前主方就绪信号，数据已在AD线上或已准备好接受数据TRDY#s/t/s目标方就绪信号，已准备好接受数据或数据已AD线上STOP#s/t/s停止信号，目标方要求主方中止当前总线业务LOCK#s/t/s锁定信号，指示总线业务的不可分割性DEVSEL#s/t/s设备选择信号IDSEL#in初始化设备选择或芯片选择REQ#GNT#t/st/s总线请求信号，主方送往中央仲裁器总线授权信号，中央仲裁器送往主设备PERR#SERR#s/t/so/d奇偶错报告信号系统错误报告信号8第八页，共三十五页。计算机组成原理AD[32－63]、C/BE[7－4]、REQ64#、ACK64＃、PAR64#INTA#、INTB#、INTC#、INTD＃对PCI总线上的存储器提供Cache支持SBO#：指出对修改行的监听命中SDONE：指出监听结束。9第九页，共三十五页。计算机组成原理用于支持IEEE194.1中定义的测试程序。TCK：测试时钟TDI：测试输入TDO：测试输出TMS：测试模式选择TRST#：测试复位10第十页，共三十五页。计算机组成原理可选类信号信号名类型信号功能说明AD[62-32]C/BE[7-4]REQ64#ACK64#PAR64t/st/ss/t/ss/t/st/s用于扩充到６４位的地址、数据复用线总线命令和高４字节使能复用线用于请求６４位传送目标方准许６４位传送对扩充的AD线和C/BE线提供偶校验SBO#SDONEINTA#INTB#INTC#INTD#in/outin/outo/do/do/do/d指出对修改行的监听命中...