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万方数据 瞳重召E噩衄Express总线接口板的设计与实现PCI奎星董;里g!兰兰巳!呈曼釜璺垡堡旦堑笪退让墨塞麴李丹,贺占庄,李线技术——PCI灏在过去的十几年中,PCI总线得到了广泛的应用。但是随着微处理器、存储器和互连网络的飞速发展,并行数据传输的PCI总线其性能已经越来越不能满足高性能计算机平衡设计的要求。随后出现了许多串行互连技术,并行数据传输转为串行数据传输已经成为一种趋势。串行点对点的PCIExpress总线以其良好的性能得到广泛应用。针对其应用,提出一种基于PCIpress总线的接口板的设计与实现方法。Intel在2001年首先提出了替代PCI总线的新总Express,当时Intel称之为“3GIO”,意为“第三代l/o标准”。PCI—SIG于2001年、2006年先后提出了PCIPCI—Express总线具有点对点串行互联;双通道、高带宽、传输速度快;灵活的扩展性;低电源消耗,电源管理功能;支持设备热拨插和热交换;使用小型连接,节约空间,减少串拢;在软件层保持与PCI兼容等特点。Express总线系统结构Express的基本结构包括根组件(Rootplex)、交换器(Switch)、桥(Bridge)和终端设备(End—point)。集成在北桥芯片中的根组件,用于CPU和内存子系统于I/O设备之间的连接。交换器支持在不同终端设备间进行对等通信。桥是指PCIPCI或PCI—X的桥接设备,实现PCIExpress—to—PCI—X桥接功能,用来支持传统PCI/PCI—X设备。终端设备可以包括多个功能模块,可以通过其有且仅有的一个上游端口与根设备或Switch连接。通常,终端设备指的是系统的外围设备,如以太网、USB或图形设备。如图1所示。Express体系结构采用分层设计,从下而上分别是:物理层(PhysicalLayer)、数据链路层(DataExpress接口板的硬件设计Express总线接口的实现大体有2类方法:一类是使用FPGA/CPLD等可编程器件开发逻辑转换电(西安微电子技术研究所陕西西安Express总线以其串行点对点传输方式。传输速率高,扩展性灵活等特点广泛应用于台式机、笔记本电脑、服务器、通信、工作站的内置设备等领域。介绍PCIExpress总线接口板的设计与实现。简要介绍PCI采用PLX公司的PEX8311芯片实现接口设计,描述了方案的具体软硬件设计和实现。文献标识码:BDesignImplementationofExpress总线简介1.0/2.0规范。Express到PCI和PCILayer)和事务层(TransactionLayer)。如图2所示。摘要:当前,PCIExpress总线,关键词:PCIExpress;体系结构;PEX8311;复杂可编程逻辑器件;Windriver中图分类号:TP334.7文章编号:1004—373X(2009)04—158一04andExpressBusInterfaceBoard1;CPI。D;WindriverEx—12Com—收稿日期:2008~08—18158Express—to—图1典型的PCIExpress系统结构Link710065)LIDan,HEZhanzhuang,LIHaoMicro—electronicsAbstract:Atpresent,PCIbuswithitsserialpoint—tO—pointtransmission,hightransferflexiblesioniswidelyusedindesktopnotebookcomputers,servers,communications,workstationsotherfields.Thedesignimplementationinterfaceboardintroducedbriefly.ThisthechipPEX83PLXCompany.Thisarticlemainlydescribeshardwaresoftwaredesigns.Keywords:PCIExpress;systemarchitecture;PEX833(Xi’allTechnologyInstitute.Xi’an。710065.China)rateexten—areuses 万方数据 }圃1}围1~{:::兰二』:::r。}∈圃jI∈圃j懈譬疆酬豁:缈懈;蕃桨筹∞坷搿蔷l+DMA—J麓卜扛/∑l盏盎l/\”I小,o用11爿yOgiN爿【^l存中例巴纠日㈣宁问}爿共,n—PP逻辑jⅢ仲J路。根据实现功能的多少,所需的等效门密度约为000门,可自行编程或是购买已有IP核的产品实现;另一类是使用专用的接口芯片。前者开发成本高、难度大、周期长、测试设备昂贵,但是批鼍生产成本低,适合大规模全