深入了解PCIE总线协议的工作原理与应用场景

1、pcie硬件

1. pci是并行总线，在高速率下信号稳定性不能得到保证
2. pcie是串行总线，差分信号传输，Tx+,Tx1,Rx+,Rx-为一条lane
3. pcie总线是端对端的传输，之间为link

2、pcie总线的层次

1. pcie是串行总线，类似以太网总线，pcie总线需要通过数据包来传输。
2. 事务层，数据链接层，传输层。
3. .事务层Tansaction Layer，传输的是TLP(tansaction Layer packer)。

3、TLP的主要字段

        Type的5位编码与Fmt字段一起用于规定事务类型、头标长度和是否有数据负载，如下图所示，只列举了一部分常用的类型

        ftm type 来配置是config memory 读写 memory 读写，IO读写

4、pcie设备的配置过程

1.pcie设备config0，config1两种配置空间，Header Type来表示是桥设备（01）、还是一般的end point（00）。

桥设备：上一级总线号，本级总线号，下级最大的总线号

需要的地址空间的size， 深度优先

1. Read Config读配置空间，外设需要申请多大的地址空间
2. alloc addr分配出一段空间（pci_addrA~100）
3. 把分配出来的pci_addrA 写入config配置空间
4. cpu就可以读某个cpu_addr来访问外设

5、pcie region转换 目的

地址空间–分成两部分

CPU想访问这个设备：Bus=bus,Dev=dev,Fun=fun,Reg=reg，那么CPU读写这个地址即可

0xF8000000 + (bus<<20) | (dev<<15) | (fun<<12) | (reg)

cpu再读写这个地址，这个地址在这些寄存器控制下构建出对应的TLP包

pci_addr = cpu_addr[19:0] | (addr0[31:20] << 20) | (addr1<<32)
         = 0x????? + (0xFA0 << 20) | (0 << 32) 
         = 0xFA0?????