PCI Express总线PHY接口技术分析

高
在 以下 状 态 时 ， 制 Ｔ 强 ｘ输 出 ｅ ｃｒ ａｉｌ ｌ ｔｃｌ ｅ ｅ ｉ ｄ．
１ Ｐ 无 效 时 ， 明一 个 有 用 的信 号 已 到 达 Ｔｘ ａａ ．］ Ｔ Ｄ ｔＫ［ ． 针 ． Ｏ 表 Ｄ ｔ［ ． 和 ｘ ａａ ． ］ －
脚 ， 据应 被 发 送 ． 数 ２Ｐ 无 效 时 ， 明 Ｐ ．２ 表 ＨＹ 开 始 发送 Ｂ Ａ Ｏ 信 号 ． Ｅ Ｃ Ｎ 异步 信 号 ． 在 Ｐｓ Ｐ ０ 和 １电平 状 态 时 Ｔ ＥｅＩｌ ｘｌ ｄ ｃ ｅ必须 有 效 ．
之 间的链接 ， 是物 理接 口之 间的连接 ， 它决 定 了 Ｐ Ｉ ｐｅ ｓ Ｃ ｒｓ 总线接 口的物理特 性． 际上 ， 理层 又 分 Ｅｘ 实 物 为 ＭＡＣ层 （ ｄａＡ ｃｓ ａ ｅ） Ｐ Ｍｅ ｉ ｃｅ ｓ ｙ ｒ和 ＨＹ 层． Ｌ ＭＡＣ层 是物 理 层 和数 据 链 路 层 的接 Ｖ ， ＨＹ 层 是 直 接 ＩＰ
第 ２ ８卷 第 １期 河 北 建 筑 工 程 学 院 学 报 Ｖｏ ２ ｏ １ １ ８Ｎ ． ． ２１ ０ ０年 ３月 Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ Ｅ Ｅ Ｓ ＩＵ Ｅ０ Ｒ Ｈ Ｔ Ｃ Ｕ ＥＡ ＤＣ ＶＬＥ Ｇ Ｎ Ｅ ＩＧ Ｍ ａ Ｃ ２ １ Ｏ Ｒ Ａ ＦＨ Ｂ Ｉ Ｎ ＴＴ Ｔ ＦＡ Ｃ ＩＥ Ｔ Ｒ Ｎ ＩＩ Ｎ Ｉ Ｅ Ｒ Ｎ Ｉ ｒｈ ０ ０
数据缓 冲器 、 弹性缓 冲器和接收器探测 等． Ｃ层是物理层 和数据链路 层 的直 接接 口， 作用是 按照物 理 ＭＡ 其
层和数据链路层 的协议进行数据封包 和解包 ， 保证 Ｐ ＨＹ层和数 据链 路层之 间数据规 范交互．
１２ Ｐ ． ＨＹ 层 功 能 结 构 及 信 号 描 述
Ｐ ＨＹ层 的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 能模块 如 图 ２所示 ．
实现 Ｐ Ｉ ｘ ｒｓ 总线 接 口高速数 据传送 的核 心和关 键． 文将详 细分 析 、 Ｃ ｐ ｅｓ Ｅ 本 论述 Ｐ ＨＹ层 的结构 与原理 ．
并重 点分析 其时钟 容 限补偿及 实现 的基本 原理．
１ ＰＨＹ 层 的结构 与原 理 分 析
１ １ Ｐ Ｉ ｘ ｒｓ 物 理 层 内部 结 构 ． Ｃ ｐ ｅｓ Ｅ
出 了详 细描 述 ． 述 了其 时钟 容 限 补 偿 及 实现 的 基 本 原 理 ． 论
关键 词
Ｐ ＩＥ ｐ ｅｓ Ｃ ｘ ｒｓ 总线 ； ＨＹ； 术分析 Ｐ 技
Ｔ３ Ｐ
中图分类 号
Ｐ Ｉ ｘ ｒｓ 体 系结 构 分 为 ４层 ， 下 到 上 依 次 为 ： 理 层 （ ｈ ｓ ａ Ｌ ｙ ｒ 、 据 链 路 层 （ ｉｋ Ｃ ｐ ｅｓ Ｅ 从 物 Ｐ ｙｉ ｌ ａｅ） 数 ｃ Ｌｎ Ｌ ｙｒ 、 ａ ｅ） 处理层 （ ｒｎ ａｔ ｎＬ ｙ ｒ和软 件层 （ ｏｔ ｒ Ｌ ｙ ｒ． Ｔ ａ ｓｃｉ ａ ｅ） ｏ Ｓｆ ｗａｅ ａ ｅ） 物理层 是最低 层 ， 它负责 接 口或者 设 备
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数据接收模块
＜＝ ＋ ｘ ｘ， － Ｒ
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图２ Ｐ ＨＹ 功 能 模 块
Ｐ Ｉ ｐ ｅ 线 Ｐ 接 口技 术 分 析 Ｃ Ｅｘ ｒｓ ｓ总 Ｙ Ｈ
刘 瑞 梅 韩 晓 毅
１ ．河 北 建 筑 工 程 学 院 ；．张 家 口市 鸿 泽 排 水 有 限 公 司 ２
摘 要 从技 术的 角度分析 了 Ｐ Ｉ ｘ ｒｓ Ｃ ｐｅｓ总线 Ｐ Ｅ ＨＹ层 的结 构与原 理 ， 该层 的接 口信号给 对
如 图 ２ 示 ， ＨＹ 层 功 能模块 包 括各 自独 立 的数 据发 送 模块 和 数据 接 收模块 ． ＭＡＣ层 的控 制 所 Ｐ 在 下， 两个 模块 在相 同的时钟 信号 下 ， 自完 成独 立 的数 据 收 、 功 能． ＭＡＣ层 的 数据 传送 有 １ ｂｔ 各 发 与 ６ ｉ或
８ ｉ两 种格式 ． ＨＹ 层输 入输 出是在 服从 Ｐ ｂｔ Ｐ ＨＹ结构 的观 点上定 义 的． 信号 的输 入输 出都符 合 Ｐ ＨＹ 的
Ｐ Ｉ ｘ ｒｓ Ｃ ｐ ｅｓ物理层 内部结 构如 图 １ 示． Ｅ 所
到
数 据 链
路
层
图 １ Ｐ ＩＥ ｐ ｅｓ 理 层 结 构 Ｃ ｘ ｒｓ 物
图１ 显示 了 Ｐ Ｉ ｘ ｒｓ 物理层 内部结构分 为 Ｐ Ｙ层 和 ＭＡ Ｃ ｐｅｓ Ｅ Ｈ Ｃ层及其关 系． Ｃ ｘ ｒｓ ＨＹ层 处理 Ｐ Ｉ ｐｅｓ Ｅ Ｐ 低级别 的 Ｐ Ｉ ｘ ｒｓ 的协议和信号． Ｃ ｐｅｓ Ｅ 这些特性 包括 ： 数据 的串行化 和 串行 化的分 离 、ｂ ｌｂ编解 码 、 拟 ８／ｏ 模
规 范 ， 个信号 都有 一个基 本 的描述 ． ＨＹ层 接 口信号 描述如 下 ： 每 Ｐ
收 稿 日期 ：０ ９ １ — ３ ２ ０ — ２ ０
作 者 简 介 ： ，９ ４ 生 ， 验 师 ， 家 口市 ，７ ０ ４ 女 １６ 年 实 张 ０ ５ ２
１０ ３
河 北 建 筑 工 程 学 院 学 报
第 ２ ８卷
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数据 送模 发 块
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表１
名 字 方向 有 效 电平 输 入 输 入 高
Ｔｘ ｔｃＲｘ Ｄｅｅ ｔ ／
Ｌｏ ｏｐｂ ｃ ａｋ ＴＸ ｅ ｌ ｅ Ｅｌｃ ｄｌ
命令 接 口信 号 （ ｏ Ｃ ｍｍａ ｄ ７ ｉ ｎ ，ｂｔ ）
描 述
通知 Ｐ ＨＹ 开 始 接 收器 探 测 操 作 ， 者 回路 信 号 或