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23讲(PCI总线)2006-07-03VIP免费

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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...

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