PCIE概述

PCIE概述

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前言

参考链接：
pcie总线知识点解析

一、应用场景

PC和外设之间需要高速数据大量传输，比如AD/DA数据传输，普通的PC是没有GT接口的，那么就需要用FPGA去实现一个数据获取和传输。

PCIE适合背板（CPU和显卡都插到主板上，这个主板相当于背板。网卡显卡都是通过PCIE进行通信的）通信，即短距离通信（cm级别）。为什么不用万兆网传输，因为应用场景不同，长距离适合光纤稳定数据传输。

二、PCIE理论

2.1 硬件

母座：

公口（金手指）：

下面是一个X4的PCIE原理图

2.2 拓扑结构：处理器和设备之间的关系

RC:根节点（主机，发起操作）

EP : 从节点（从机，被操作）

注意要清楚，FPGA是作为从机的。在立交交互的时候，需要带入理解

PCIE BRIDGE 用于链接传统的PCI总线

LEGACY ENDPOINT:基本不用了

2.3 速率

GT:是实际发送线速率，如果是2.5GT/s, 实际速率为：2.5*8/10/8 = 250MB/s

多lane传输：就是多个gt口进行传输，其中PCIE会将数据进行分发到多lane，在接受是，再汇聚

效率：

• XDMA的效率为60%
• RIFFA:支持第三方，效率为75-80%

2.4 层次接口

包结构：

数据链路层：

物理层：

2.5 四种请求类型

先举个例子：

2.5.1 bar空间

type0:ep节点使用（一般为FPGA）
tpye1:switch和RC节点使用

type0上面的配置都是在建立IP时设置；

操作方式：
例如：base addr0写一个基地址，这个基地址对应一个内存，如AXI_FIFO，如果RC想操作这个内存，那么RC也会在自己的空间上建立一个同样大小的空间，RC去操作这个自己建立的空间，就等同于操作AXI_FIFO。（原理就是有了这个基地址，RC通过内存映射，就可以操作到这个基地址的空间）。

2.5.2 memory

数据量大，则使用批量的操作，类似axi-full,一次操作多个地址的数据

2.5.3 IO

数据量小，则使用IO操作，类似于axi-lite的操作方式，一次操作一个地址的数据。或者可以理解为用PCIE点亮fpga中的LED灯

2.5.4 configuration

2.5.5 message