Virtex6 PCIe 超简版基础概念学习（一）

最新推荐文章于 2025-06-18 00:19:50 发布
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#fpga #PCIe #事物层 #TLP包头解析 #virtext6

文档版本 开发工具 测试平台 工程名字 日期 作者 备注
V1.0 ise14.7 DBF板 Day2/PCIETest1 2016.03.31 lutianfei none
  • 参考资料：
    • Spartan 6 PCIE_V2.4 真教程（二）
    • 菜鸟5小时速成FPGA_PCIE设计高手教程.pdf
    • v6_pcie_ug517.pdf
    • PCI+EXPRESS体系结构导读.pdf
    • xapp1052.pdf

（一） 常见接口速度


（二）事务处理层协议理解

2.1 事物层空间说明

  • 1、PCI配置空间 ：主要用于向系统提供设备自身的基本信息，并接受系统对设备全局状态的控制和查询。
  • 2、I/O空间 ：主要包括设备的控制寄存器和状态寄存器，一般用于控制和查询设备的工作状态以及少量数据的交换。
  • 3、存储器空间：主要包括内存、显存、扩展ROM、设备缓冲区等，一般用于存放大量数据和进行数据块交换。
  • 4、消息空间 : 传递消息的时间信号机制空间。


2.2 配置空间概述

  • PCI设备只有在系统软件初始化配置空间之后，才能够被其他主设备访问。当PCI设备的配置空间被初值化之后，该设备在当前的PCI总线树上将拥有一个独立的PCI总线地址空间，即BAR（Base Address Register）寄存器所描述的空间。
2.2.1 配置空间寄存器说明
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我将PCIE学习分为以下几个阶段 阶段一：理解掌握TLP报文格式； 阶段二：自己建工程，使用Vivado generate一个PCIE IP core，分析其example PIO工程的状态转移； 阶段三：基于xapp1052，分析其提供的128示例工程，分析其接收、发送、存储模块，看看其PIO仿真。 阶段四：基于xapp1052提供的BMD文件，自己搭建DMA工程；搭建DMA仿真环境，进行DMA仿真 阶段五：尝试写驱动代码，结合板卡进行测试
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PCIE学习参考资料，极具价值，典藏版，无论是硬件设计还是代码设计都可以参考的教程
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物理层的主要职责是处理所有的Packet数据物理传输，发送端数据分发到各个Lane传输（stripe），接收端把各个Lane上的数据汇总起来（De-stripe），每个Lane上加扰（Scramble，目的是让0和1分布均匀，去除信道的电磁干扰EMI）去扰（De-scramble)，以及8/10或者128/130编码解码，等等。在计算机系统中，只有系统软件可以为 PCIe 设备内部的资源指定合适的地址，而 PCIe 设备能做的就是告诉系统软件该设备内部可访问的资源大小、资源类型和资源特性。
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在 PCIe 链路上发送和接收数据涉及多个步骤，包括硬件准备、链路初始化、设备配置、数据传输协议和驱动程序开发。通过这些步骤，可以确保 PCIe 设备之间的高效和可靠的数据传输。硬件准备：确保 PCIe 设备和主机之间的物理连接正确。初始化 PCIe 链路：确保链路训练完成，链路处于 L0 状态。配置 PCIe 设备：设置 BARs 和其他配置参数。发送数据：创建 TLP 并通过 PCIe 链路发送。接收数据：监听 PCIe 链路，接收并处理 TLP。使用驱动程序。
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对于Mwr的Header，对着协议格式分析，很容易知道第一个Header地址（32bit）是df20_2000，携带数据长度Length（以DW为单位）为1，报文类型[Fmt,Type]=0x40（表明为3DW Mwr），字节使能[last DW BE,first DW BE]=0x0f，其他信息对座入号就行了，特别注意的是TLP是大端格式，[Fmt,Type]=axis_master_tdata[31:24]，实际代表的是0Byte的位置，其他DW数据亦如此。主机的3次MWr TLP是什么呢？
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