第8章PCI总线标准
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2. 在IRDY#和TRDY#同时有效时，AD[31:00]上传送的为32位数据，称为
数据期。注: 一次总线传输=地址期+数据期+数据期+…
➢ C/BE[3:0]# T/S：它们是总线命令和字节使能多路复用信号线
➢ PAR T/S：针对AD[31:00]和C/BE[3:0]#进行奇偶校验的校验位.
3.接口控制信号
• 在每个地址（数据）期中，所有的AD线都必须被 驱动到稳定的状态（数据），包括那些字节使能 信号表明无效的字节所对应的AD线。
5．设备选择
• 注意: DEVSEL#与FRAME#、TRDY#的
关系，无DEVSEL#信号时的处理。
8.3 PCI总线的数据传输过程 8.3.1．总线上的读操作
等待 等待
8.2 PCI 总线命令及总线协议 8.2.1. PCI总线命令
8.2.2 PCI总线协议
1．PCI总线的传输控制遵循的管理规则:
FRAME#、IRDY#和TRDY#信号控制PCI总线的数据传输。 FRAME#和IRDY#两个信号的配合构成总线状态：
11空闲、00数据、 01等待状态、10最后一个数据。
11空闲
00数据
01等待 10最后
PCI总线传输的一般规则：
(1) FRAME# 和IRDY#信号定义了总线的忙/ 闲状态。
(2) 一旦FRAME#信号被置为无效，在同一传 输期间不能重新设置。
(3) 除非设置了IRDY#信号有效，一般情况下 不能设置FRAME#信号无效。
(4) 一旦主设备设置了IRDY#信号，直到当前 数据期结束为止，主设备一般不能改变 IRDY#信号和FRAME#信号的状态。
第8章 PCI局部总线
➢PCI总线概述 ➢总线命令及总线协议 ➢PCI总线的数据传输 ➢总线仲裁与总线配置 ➢PCI总线控制芯片S5933
PCI总线的特点：
1)高传输效率:133~266MB/S 2)支持突发传输(顺序读/写一批数据) 3)独立于处理器(不依附于某个具体处理器) 4)支持两种电压下的扩展卡(5V,3.3V) 5)支持多总线主控方式 6)存取时间延迟小 7)数据的完整性和可靠性 8)具有即插即用功能(自动选择未使用中断和地址) 9)合理的管脚安排
33MHz/66MHz，最低0Hz。 PCI大部分信号在 CLK的上升沿有效。 • RST#: IN 复位信号
图8.1 PCI总线接口信号
2.地址与数据接口信号
➢ AD[31:00] T/S：它们是地址、数据多路复用的输入/输出信号
1. 在FRAME#有效的第1个时钟，AD[31:00]上传送的是32位地址，称为 地址期。
➢ FRAME# S/T/S：帧周期信号,帧有效周期表示 一次传输的开始和持续。Cycle Frame)
➢ IRDY# S/T/S：主设备准备好信号(Initiator Ready)
➢ TRDY# S/T/S：从设备准备好信号(Target Ready)
注: IRDY#, TRDY#同时有效,才能从主设备传送
(5) 在完成最后一个数据期之后的时钟周期， 主设备必须使IRDY#信号无效。
2.PCI总线的寻址
(1) I/O地址空间
• 在I/O地址空间，32位AD线全部被用来提供一个完整的地 址编码（字节地址）。�
• AD[1:0]和C/BE[3:0]指明传输的最低有效字节。
(2) 内存地址空间
Biblioteka Baidu 3．字节对齐
等待
4读数据 6读数据
8最后读
交换期
从设备 提供
8.3.2 总线上的写操作
3,4写数据 5,6,7等待
8最后
8.3.3 传输的终止过程
1.由主设备提出的终止 (1) 传输结束 (2) 超时(GNT#信号在内部延时计数器满后仍无效)
撤消FRAME#，建立IRDY#，直到TRDY#有效 后传输完最后一个数据。 2.由从设备提出的终止(发出STOP#信号) (1) 死锁后重试 (2) 断开（8个时钟周期内从设备不能对主设备做出 响应）。 发出STOP#信号并保持其有效，直到FRAME#撤 消为止。
5.错误报告信号
• PERR# S/T/S：数据奇偶校验错误报告信号 • SERR# O/D：系统错误报告信号
6.中断信号
PCI有4条中断线，分别是INTA#、INTB#、INTC#、 INTD# ，电平触发，多功能设备可以任意选择一 个或多个中断线，单功能设备只能用INTA#。
7. 64位总线扩展信号
• AD[63:32] T/S：扩展的32位地址和数据多路复用线 • C/BE[7:4]# T/S：总线命令和字节使能多路复用扩展
信号线 • REQ64# S/T/S，64位传输请求信号ACK64# S/T/S：
64位传输允许信号 • PAR64 T/S：奇偶双字节校验
8. 高速缓存支持信号
SBO#: IN/OUT：试探返回信号。 SDONE# IN/OUT：查询完成信号。
数据从设备. ➢ STOP# S/T/S：从设备发出的要求主设备终
止当前的数据传送的信号。
➢ LOCK # S/T/S：锁定信号 ➢ IDSEL IN：初始化设备选择信号 ➢ DEVSEL# S/T/S：设备选择信号
4.仲裁信号
• REQ# T/S：总线占用请求信号 • GNT# T/S：总线占用允许信号
• PCI总线上不能进行字节的交换。但是，具有64位 通道的主设备可以进行DWORD（双字）的交换。主 设备可以在每个新数据期开始的时钟前沿改变字 节使能信号，且在整个数据期中保持不变。
4．PCI总线的驱动与过渡
• 从一个设备驱动总线到另一个设备驱动PCI总线之 间设置一个过渡期，又称为交换周期，以防止总 线访问冲突。
PCI总线上的所有传输操作中，FRAME#、 IRDY#、TRDY#和STOP#遵循的规则：
1. 当STOP#信号有效时，FRAME#应该在其后的2~3个 时钟周期内尽快撤消，但撤消时应使IRDY#有效， 从设备应无条件的保持STOP#的有效状态直到 FRAME#撤消为止。FRAME#撤消后，STOP#也应该 紧跟着撤消。
8.1.2 PCI信号定义
主设备:取得总线控制权的设备. 从设备:被主设备选中进行数据交换的设备. 信号类型: IN 单向输入信号,OUT:单向输出信号 T/S:双向三态输入/输出信号. S/T/S:持续且低电平有效的三态信号(主设备产生). O/D: 漏极开路. #: 低电平有效
1.系统接口信号 • CLK IN：PCI系统总线时钟。最高
数据期。注: 一次总线传输=地址期+数据期+数据期+…
➢ C/BE[3:0]# T/S：它们是总线命令和字节使能多路复用信号线
➢ PAR T/S：针对AD[31:00]和C/BE[3:0]#进行奇偶校验的校验位.
3.接口控制信号
• 在每个地址（数据）期中，所有的AD线都必须被 驱动到稳定的状态（数据），包括那些字节使能 信号表明无效的字节所对应的AD线。
5．设备选择
• 注意: DEVSEL#与FRAME#、TRDY#的
关系，无DEVSEL#信号时的处理。
8.3 PCI总线的数据传输过程 8.3.1．总线上的读操作
等待 等待
8.2 PCI 总线命令及总线协议 8.2.1. PCI总线命令
8.2.2 PCI总线协议
1．PCI总线的传输控制遵循的管理规则:
FRAME#、IRDY#和TRDY#信号控制PCI总线的数据传输。 FRAME#和IRDY#两个信号的配合构成总线状态：
11空闲、00数据、 01等待状态、10最后一个数据。
11空闲
00数据
01等待 10最后
PCI总线传输的一般规则：
(1) FRAME# 和IRDY#信号定义了总线的忙/ 闲状态。
(2) 一旦FRAME#信号被置为无效，在同一传 输期间不能重新设置。
(3) 除非设置了IRDY#信号有效，一般情况下 不能设置FRAME#信号无效。
(4) 一旦主设备设置了IRDY#信号，直到当前 数据期结束为止，主设备一般不能改变 IRDY#信号和FRAME#信号的状态。
第8章 PCI局部总线
➢PCI总线概述 ➢总线命令及总线协议 ➢PCI总线的数据传输 ➢总线仲裁与总线配置 ➢PCI总线控制芯片S5933
PCI总线的特点：
1)高传输效率:133~266MB/S 2)支持突发传输(顺序读/写一批数据) 3)独立于处理器(不依附于某个具体处理器) 4)支持两种电压下的扩展卡(5V,3.3V) 5)支持多总线主控方式 6)存取时间延迟小 7)数据的完整性和可靠性 8)具有即插即用功能(自动选择未使用中断和地址) 9)合理的管脚安排
33MHz/66MHz，最低0Hz。 PCI大部分信号在 CLK的上升沿有效。 • RST#: IN 复位信号
图8.1 PCI总线接口信号
2.地址与数据接口信号
➢ AD[31:00] T/S：它们是地址、数据多路复用的输入/输出信号
1. 在FRAME#有效的第1个时钟，AD[31:00]上传送的是32位地址，称为 地址期。
➢ FRAME# S/T/S：帧周期信号,帧有效周期表示 一次传输的开始和持续。Cycle Frame)
➢ IRDY# S/T/S：主设备准备好信号(Initiator Ready)
➢ TRDY# S/T/S：从设备准备好信号(Target Ready)
注: IRDY#, TRDY#同时有效,才能从主设备传送
(5) 在完成最后一个数据期之后的时钟周期， 主设备必须使IRDY#信号无效。
2.PCI总线的寻址
(1) I/O地址空间
• 在I/O地址空间，32位AD线全部被用来提供一个完整的地 址编码（字节地址）。�
• AD[1:0]和C/BE[3:0]指明传输的最低有效字节。
(2) 内存地址空间
Biblioteka Baidu 3．字节对齐
等待
4读数据 6读数据
8最后读
交换期
从设备 提供
8.3.2 总线上的写操作
3,4写数据 5,6,7等待
8最后
8.3.3 传输的终止过程
1.由主设备提出的终止 (1) 传输结束 (2) 超时(GNT#信号在内部延时计数器满后仍无效)
撤消FRAME#，建立IRDY#，直到TRDY#有效 后传输完最后一个数据。 2.由从设备提出的终止(发出STOP#信号) (1) 死锁后重试 (2) 断开（8个时钟周期内从设备不能对主设备做出 响应）。 发出STOP#信号并保持其有效，直到FRAME#撤 消为止。
5.错误报告信号
• PERR# S/T/S：数据奇偶校验错误报告信号 • SERR# O/D：系统错误报告信号
6.中断信号
PCI有4条中断线，分别是INTA#、INTB#、INTC#、 INTD# ，电平触发，多功能设备可以任意选择一 个或多个中断线，单功能设备只能用INTA#。
7. 64位总线扩展信号
• AD[63:32] T/S：扩展的32位地址和数据多路复用线 • C/BE[7:4]# T/S：总线命令和字节使能多路复用扩展
信号线 • REQ64# S/T/S，64位传输请求信号ACK64# S/T/S：
64位传输允许信号 • PAR64 T/S：奇偶双字节校验
8. 高速缓存支持信号
SBO#: IN/OUT：试探返回信号。 SDONE# IN/OUT：查询完成信号。
数据从设备. ➢ STOP# S/T/S：从设备发出的要求主设备终
止当前的数据传送的信号。
➢ LOCK # S/T/S：锁定信号 ➢ IDSEL IN：初始化设备选择信号 ➢ DEVSEL# S/T/S：设备选择信号
4.仲裁信号
• REQ# T/S：总线占用请求信号 • GNT# T/S：总线占用允许信号
• PCI总线上不能进行字节的交换。但是，具有64位 通道的主设备可以进行DWORD（双字）的交换。主 设备可以在每个新数据期开始的时钟前沿改变字 节使能信号，且在整个数据期中保持不变。
4．PCI总线的驱动与过渡
• 从一个设备驱动总线到另一个设备驱动PCI总线之 间设置一个过渡期，又称为交换周期，以防止总 线访问冲突。
PCI总线上的所有传输操作中，FRAME#、 IRDY#、TRDY#和STOP#遵循的规则：
1. 当STOP#信号有效时，FRAME#应该在其后的2~3个 时钟周期内尽快撤消，但撤消时应使IRDY#有效， 从设备应无条件的保持STOP#的有效状态直到 FRAME#撤消为止。FRAME#撤消后，STOP#也应该 紧跟着撤消。
8.1.2 PCI信号定义
主设备:取得总线控制权的设备. 从设备:被主设备选中进行数据交换的设备. 信号类型: IN 单向输入信号,OUT:单向输出信号 T/S:双向三态输入/输出信号. S/T/S:持续且低电平有效的三态信号(主设备产生). O/D: 漏极开路. #: 低电平有效
1.系统接口信号 • CLK IN：PCI系统总线时钟。最高