PCI总线信号界说/PCI总线详解

PCI部分总线简介：
PCI的意义为外部部件互连（Peripheral Component Interconnect）。
1991年，Intel公司对PCI部分总线进行了界说，并与IBM、Compaq、AST、HP、NEC等100多家公司联合共谋计算机总线的开展大业，所以，PCI部分总线规范1.0版别技术规范于1992年6月22日推出。现在，最新的2.2修改版于1998年12月18日完结，1999年2月发布。
PCI部分总线是一种具有多路地址线和数据线的高功用32/64位总线。虽然在PC范畴，PCI现已逐步被更高功用的PCI－Express总线代替，但在嵌入式范畴PCI总线仍然运用广泛，且其功用满意满意绝大多数嵌入式体系的需求。

PCI总线信号界说
在一个PCI运用体系中，假如某设备获得了总线的操控权，就称其为“主设备”，而被主设备选中以进行通讯的设备称为“从设备”或“方针设备”。关于相应的接口信号线，一般分为必备的和可选的两大类。假如只作为方针设备，至少需求47条接口信号线，若作为主设备，则需求49条。下面临主设备和方针设备归纳考虑，并按功用分组将这些信号标明于图中。

下面临PCI信号的类型规则阐明：
IN 标明输入，是规范的只作输入的信号。
OUT 标明输出，是规范的图腾柱式输出驱动信号。
T/S 标明双向的三态输入/输出信号。
O/D 标明漏极开路，以线或方法答应多个设备一起驱动和共享。
S/T/S 标明继续的而且低电平有用的三态信号。在某一时间只能归于一个主设备并被其驱动。

体系信号界说：
CLK IN：关于一切的PCI设备都是输入信号。其频率规模为0～33M或许0～66M，这一频率也称为PCI的作业频率。关于PCI的信号，除了RST#、INTA#～INTD#之外，其他信号都在CLK的上升沿有用（或采样）。
RST# IN：复位信号。用来使PCI专用的特性寄存器、装备寄存器、定时器、主设备、方针设备以及输出驱动器康复为规则的初始状况。每逢复位时，PCI的悉数输出信号一般都应驱动到三态。REQ#和GNT#有必要一起驱动到三态，不能在复位期间为高或为低。为避免AD、C/BE#及PAR在复位期间起浮，可由中心资源将它们驱动到逻辑低，但不能驱动为高电平。RST#和CLK可以不同步，但要保证其吊销边缘没有反弹。

地址和数据信号：
AD[31:0] T/S：地址、数据多路复用的输入/输出信号。一个总线买卖由一个地址期和一个或多个数据期构成。在FRAME#有用时，是地址期；在IRDY#和TRDY#一起有用时，是数据期。PCI总线支撑突发方法的读写功用。
C/BE[3:0]# T/S：总线指令和字节使能多路复用信号线。在地址期中，传输的是总线指令；在数据期内，传输的是字节使能信号，用来确认AD[31:0]线上哪些字节为有用数据。C/BE[0]#运用于字节0（最低字节），C/BE[3]#运用于字节3（最高字节）。
PAR T/S：地址与数据位传送时的奇偶校验信号。

接口操控信号：
FRAME# S/T/S：帧周期信号。由当时的主设备驱动，标明当时主设备一次买卖的开端和继续时间。FRAME#的有用预示着总线传输的开端；在FRAME#存在期间，意味着数据传输的继续进行；FRAME#失效后，是买卖的终究一个数据期；
IRDY# S/T/S：主设备预备好信号。由当时主设备驱动，该信号的有用标明建议本次传输的设备可以完结买卖的当时数据期。它要与TRDY#合作运用，二者一起有用，数据方能完好传输。在读周期，该信号有用时，标明主设备已作好接纳数据的预备。在写周期，该信号有用时，标明数据已提交到AD总线上。假如IRDY#和TRDY#有一个无效，将刺进等候周期。
TRDY# S/T/S：方针设备预备好信号。由当时被寻址的方针设备驱动，该信号有用标明方针设备现已作好完结当时数据传输的预备作业。相同，该信号要与IRDY#合作运用，二者一起有用，数据方能完好传输。在写周期，该信号有用，标明从设备已作好接纳数据的预备；在读周期，该信号有用，标明数据已提交到AD总线上。同理，TRDY#和 IRDY#任一个无效，都将刺进等候周期；
STOP# S/T/S：间断数据传送信号。由方针设备驱动。当该信号有用时，标明方针设备要求主设备间断当时的数据传送。
IDSEL# IN：初始化设备挑选信号。在参数装备读和装备写期间，用作片选信号。
DEVSEL# S/T/S：设备挑选信号。该信号有用时，标明驱动它的设备已称为当时拜访的方针设备。换言之，该信号的有用阐明总线上某一设备已被选中。假如一个主设备发动一个买卖而且在6个CLK周期内没有检测到DEVSEL#有用，它有必要假定方针设备没有反应或许地址不存在，然后施行主设备缺省。
LOCK# S/T/S：确定信号（可选）。当该信号有用时，标明对桥的原始操作或许需求多个传输才干完结，也就是说，对此设备的操作是排它性的。确定只能由主桥、PCI－PCI桥和扩展总线桥建议。

裁定信号：
REQ# T/S：总线占用恳求信号。该信号一旦有用即标明驱动它的设备向裁定器要求运用总线。它是一个点到点的信号线，任何主设备都有其REQ#信号。当RST#有用时，REQ#有必要为三态。
GNT# T/S：总线占用答应信号。用来向恳求总线占用的设备标明其恳求已获得同意。这也是一个点到点的信号线，任何主设备都有自己的GNT#信号。当RST#有用时，有必要疏忽GNT#。
每一个PCI主设备都有一对裁定线直接连接到PCI裁定器上。当一个主设备恳求运用总线时，它会使连接到裁定器上的REQ#有用，当裁定器决议正在恳求的主设备应该授权操控总线时，它会使对应的GNT#有用。在PCI环境中，总线裁定器在一起有另一个主设备仍操控总线时起作用，这称为“隐式”裁定。当主设备承受来自裁定器的授权时，有必要等候当时的主设备完结其传送，直到采样到FRAME#和IRDY#均无效时，它才以为自己获得总线授权。

过错陈述信号：
PERR# S/T/S：数据奇偶校验过错信号；由数据的接纳端驱动，一起设置其状况寄存器中的奇偶校验过错位。一个买卖的主设备担任给软件陈述奇偶校验过错，为此在写数据期它有必要检测PERR信号。
SERR# O/D：体系过错陈述信号；它的作用是陈述地址奇偶过错，特别周期指令的数据过错。SERR#是一个OD（漏极开路）信号，它一般会引起一个NMI中止，Power PC中会引起机器核对中止。

中止信号：
中止在PCI中是可选项，归于电平灵敏型，低电平有用，OD，与时钟异步。其间INTB ～INTD只能用于多功用设备。中止线和功用之间的终究对应联系是由中止引脚寄存器来界说的。

附加信号：
PRSNT[2:1]：插卡存在信号；用于指出PCI插件板上是否存在插卡板，如存在则要求母板为其供电；
CLKRUN：时钟运转信号；用于间断或许减慢CLK；
M66EN：66M使能信号；
PME#：电源办理事情信号。
3.3Vaux：辅佐电源信号；当插卡主电源被软件封闭时，3.3Vaux为插件供给电能以发生电源办理事情。

64位总线扩展信号：
AD[64:32]：在地址期，如运用DAC指令且REQ64有用时为高32位地址；在数据期，REQ64和ACK64都有用时高32位数据有用。
C/BE[7:4]：用法与AD信号同。
REQ64#：64位传输恳求；由主设备驱动，并和FRAME有相同的时序；
ACK64#：64位传输认可；由从设备驱动，并和DEVSEL有相同的时序；
PAR64#：奇偶双字节校验。

JTAG/鸿沟扫描信号：
TCK，TDI，TDO，TMS，TRST#