第13章_PCI总线接口_mpc83xx中文手册

第十三章PCI总线接口PCI总线接口遵守PCI本地总线规范Rev.2.3。对PCI复杂特性的介绍已经超出了本手册的范围。本章介绍PCI控制器，并提供PCI总线操作的基本说明。特别着重介绍该设备是如何实现PCI规范的。关于PCI总线的全面说明，整合PCI设备的系统的设计者应参考相应的规范。注意很多可用的PCI文献将一个16位数称为WORD（字），将一个32位数称为DWORD（双字）。由于它与本手册使用的术语不一致，所以本章不使用术语“字”和“双字”，而使用位数或字节数指示确切的数。13.1绪论PCI控制器担当PCI接口与CSB之间的桥。I/O定序器用于缓存数据。图13-1是PCI控制器的高级（high-level）结构图。图13-1PCI控制器结构图13.1.1概述MPC8349E包括两个PCI。如果两个都使用，则它们都为32位的端口。如果只使用PCI1，则可以将其配置为一个32位的端口或一个64位的端口。本章的资料涉及32位和64位的端口，当PCI控制器作为32位端口操作时，不使用其中的某些信号。注意，PCI1支持最多五个外部主设备，PCI2支持最多三个外部主设备。PCI2未使用的请求信号在内部处于不活动状态，不影响仲裁器的操作。PCI控制器通过PCI系统总线将处理器和存贮器系统与I/O组件连接起来。该接口即作为发起者（主）设备，也作为目标（从）设备。PCI控制器使用一条32位或64位复用的地址/数据总线，该总线可以按最高66MHz的频率运行。接口提供地址和数据的奇偶校验，具有差错检测和报告功能。该接口支持三个物理地址空间——64位地址的存贮器、32位地址的I/O和PCI配置空间。注意，MPC8349E支持64位的地址/数据总线。PCI1接口即可以作为PCI主机桥，称之为主机（hostmode）模式，也可以作为PCI总线上的外部设备，称之为代理模式（agentmode）。更多信息参见13.4.4.4“主机模式配置访问”。PCI2接口只支持主机模式。注意，当PCI控制器处于代理模式时，可以从PCI总线配置PCI控制器。提供了地址变换机制，在PCI总线和内部总线之间映射PCI存贮器窗口。13.1.2特性PCI控制器包括以下特性：遵循PCI规范Rev.2.3。64位和32位PCI接口支持PCI1支持主机和代理模式，PCI2只支持主机模式支持对所有PCI地址空间的访问支持64位双地址周期（DACDual-addresscycle）（仅在作为目标设备时）可从PCI访问内部配置寄存器片上仲裁，在PCI1上支持五个主设备，在PCI2上支持三个主设备仲裁器支持两级优先级的请求/准许信号对支持PCI到存贮器和存贮器到PCI流存贮器预取PCI读访问，支持延迟读事务支持处理器到PCI和PCI到存贮器写存储（writeposting）支持可选的接收事务监听用于主机和外设之间地址映射的地址变换单元支持奇偶校验PCI3.3V兼容13.1.3操作模式PCI控制器的操作模式在复位时由复位配置字高端（RCWH）确定，关于RCWH参见4.4.2节“复位配置字”。表13-1汇总了这些模式。表13-1PCI控制器模式参数说明节/页主机/代理配置为PCI1接口选择主机模式或代理模式4.4.2.11/4-33PCI接口选择选择一个64位的接口或两个32位的PCI接口4.4.2.13PCI仲裁器启用启用片上PCI总线仲裁器4.4.2.144.4.2.1513.1.3.1主机/代理配置PCI控制器即可以作为PCI主机桥（称之为主机模式），也可以作为PCI总线上的外部设备（称之为代理模式）。注意，主机/代理模式选择在上电时确定，4.4.2.7节“PCI主机/主体配置”对此进行了总结。当设备上电为主机模式时，所有进入的配置访问都被忽略（因此主设备中止）。当设备上电为代理模式时，它应答进入的配置访问。注意，在PCI代理模式中，在允许内向地址转换之前，PCI控制器忽略除内存映射寄存器之外的所有PCI存贮器访问。注意，只有主PCI接口（PCI1）支持代理模式。13.1.3.2单64位/双32位接口配置可以把该接口配置为一个单64位的PCI接口或两个独立的32位的PCI接口。关于PCI-64配置的引脚分配见表4-25。PCI接口选择的初始值由RCWH[PCI64]中的值确定。更多信息参见4.4.2.8节“64位PCI的配置”13.1.3.3PCI仲裁器配置可以把该接口配置为使用片上或片外PCI仲裁器。PCI1的仲裁由RCWH[PCI1ARB]中的值确定，PCI2的仲裁由RCWH[PCI2ARB]中的值确定。更多信息参见4.4.2.9节“PCI1仲裁器配置”。13.2外部信号说明表13-2列出了PCI信号的特性。表13-2信号的特性名称功能复位状态上拉CPCI1_HS_ENUMCompactPCI1热交换计数器高阻需要CPCI1_HS_ESCompactPCI1热交换弹出开关－－CPCI1_HS_LEDCompactPCI1热交换LED有效－M66EN66MHz允许－－/PCI1_REQ64PCI1请求64位传输高阻1需要/PCI1_ACK64PCI1应答64位传输高阻需要PCI1_AD[63:0]PCI1地址/数据高阻－PCI2_AD[31:0]PCI2地址/数据高阻－PCI/n_C//BE[3:0]PCI总线命令/字节允许高阻－PCI1_CBE[7:0]PCI1总线命令/字节允许高阻－/PCIn_DEVSELPCIn设备选择高阻需要/PCIn_FRAMEPCIn帧周期高阻需要/PCI1_REQ[0:4]PCI1仲裁器请求配置有关输入时需要/PCI2_REQ[0:2]PCI2仲裁器请求配置有关输入时需要/PCI1_GNT[0:4]PCI1仲裁器准许配置有关－/PCI1_GNT[0:2]PCI2仲裁器准许配置有关－PCI1_IDSELPCI1初始化设备选择－－/PCI1_INTAPCI1中断A高阻需要/PCIn_IRDYPCIn发起者就绪高阻需要PCIn_PARPCIn奇偶校验高阻－PCI1_PAR64PCI1奇偶校验高端DWORD高阻－/PCIn_PERRPCIn奇偶校验错高阻需要/PCIn_RESET_OUTPCIn复位输出有效－/PCIn_SERRPCIn系统错高阻需要/PCIn_STOPPCIn停止高阻需要/PCIn_TRDYPCIn目标设备就绪高阻需要1注意，在PCI64位主机模式中，/PCI1_REQ64在/HESET无效后立即有效（低），并一直保持有效，直到/PCI1_RESET_OUT无效之后的一个PCI时钟周期为止。图13-2列出了外部PCI信号。图13-2PCI接口外部信号表13-3包括外部PCI接口信号的详细说明。表13-3PCI1和PCI2接口信号——详细信号说明信号I/O说明CPCI1_HS_ENUMOCompactPCI1热交换计数器。作为紧凑型PCI系统中的计数请求，用于将热交换接口连接到主机。该信号仅用于代理模式。状态含义有效——卡已插入并需要配置，或将拔出卡，需要从系统资源列表中删除。无效——不需要动作。时序有效/无效——未规定时序。CPCI1_HS_ESICompactPCI1热交换弹出开关。仅用于代理模式。在紧凑型PCI系统中，该输入信号用于将热交换接口连接到弹出开关逻辑。状态含义有效——开关打开。无效——开关关闭。时序有效/无效——未规定时序。CPCI1_HS_LEDOCompactPCI1热交换LED。在紧凑型PCI系统中，用于将热交换接口连接到热交换LED。该信号仅用于代理模式。状态含义有效——输出正驱动逻辑1，点亮热交换LED。无效——输出正驱动逻辑0，关闭热交换LED。时序有效/无效——未规定时序。M66ENI66MHz允许。确定PCI接口的AC定时。状态含义当PCI1和PCI2的频率相同（OCCR[PCI1CR]＝OCCR[PCI2CR]）时：有效——PCI1接口信号使用66MHz的PCIAC定时参数。PCI2接口信号使用66MHz的PCIAC定时参数。无效——PCI1接口信号使用33MHz的PCIAC定时参数。PCI2接口信号使用33MHz的PCIAC定时参数。当PCI1和PCI2的频率不相同（OCCR[PCI1CR]＝0且OCCR[PCI2CR]＝1或OCCR[PCI1CR]＝1且OCCR[PCI2CR]＝0）时：有效——PCI1接口信号使用66MHz的PCIAC定时参数。PCI2接口信号使用33MHz的PCIAC定时参数。无效——PCI1接口信号使用33MHz的PCIAC定时参数。PCI2接口信号使用66MHz的PCIAC定时参数。时序有效/无效——不变。PCIn_AD[63:0]I/OPCI地址/数据总线。在地址周期内，这些信号包括一个物理地址。在数据周期内，这些信号包括数据字节。如果PCI_64为0，则不使用PCI_AD[63:32]。O用于双向PCI地址/数据总线的输出。状态含义有效/无效——在PCI事务的地址周期内代表物理地址，在PCI事务的数据周期内，PCI地址/数据总线包含要写入的数据。PCI_AD[7:0]定义最低有效字节，PCIn_AD[63:56]定义最高有效字节。时序有效/无效——按PCI局部总线规范Rev2.3规定。I用于双向PCI地址/数据总线的输入。状态含义有效/无效——在PCI事务的地址周期内代表要译码的地址，作为对设备选择的检查。在PCI事务的数据周期内代表要接收的数据。PCI_AD[7:0]定义最低有效字节，PCIn_AD[63:56]定义最高有效字节。时序有效/无效——按PCI局部总线规范Rev2.3规定。PCI/n_C//BE[7:0]I/OPCI总线命令/字节允许。O用于双向命令/字节允许的输出。状态含义有效/无效——在地址周期内，PCI_CBE[7:0]定义总线命令。字节允许为PCI总线在数据周期内确定哪些字节通道携带有意义的数据。PCI_CBE[0]信号对应于最低有效字节。如果PCI_64为0，则不使用PCI_CBE[7:4]。时序有效/无效——按PCI局部总线规范Rev2.3规定。I用于双向命令/字节允许的输入。状态含义有效/无效——在地址周期内，PCI_CBE[7:0]指示另一个主设备正在发送的命令。在PCI总线数据周期内，PCI_CBE[7:0]指示哪些字节通道有效。如果PCI_64为0，则不使用PCI_CBE[7:4]。时序有效/无效——按PCI局部总线规范Rev2.3规定。/PCIn_DEVSELI/OPCIn设备选择。O用于双向设备选择的输出。状态含义有效——PCIn控制器已经译码地址，是当前访问的目标。无效——PCIn控制器已经译码地址，不是当前访问的目标。定时有效/无效——按PCI局部总线规范Rev2.3规定。I用于双向设备选择的输入。状态含义有效——某些PCI代理（不是本PCIn控制器）已经译码地址，是当前访问的目标。无效——未选择PCI代理。时序有效/无效——按PCI局部总线规范Rev2.3规定。/PCIn_FRAMEI/OPCIn帧周期信号。当前PCI主设备用它指示一次访问的开始及持续时间。O用于双向帧的输出。状态含义有效——PCIn控制器作为PCI主设备，正在启动一个总线事务。当/PCI_FRAME有效时，数据传输才可以继续进行。无效——如果/PCI_IRDY有效，则指示PCI事务正处于最后的数据周期；如果/PCI_IRDY无效，则指示PCI总线空闲。时序有效/无效——按PCI局部总线规范Rev2.3规定。I用于双向帧的输入。状态含义有效——另一个PCI主设备正在启动一个总线事务。无效——事务正处于最后的数据周期或总线空闲。定时有效/无效——按PCI局部总线规范Rev2.3规定。/PCIn_GNT0I/OPCIn仲裁器准许。当仲裁器启用时，它为该PCIn控制器上的输出信号。当仲裁器禁用时，它为输入信号。注意：/PCIn_GNT0是一个点到点的信号。每个主设备都有其自己的准许信号。O用于双向仲裁器准许的输出。状态含义有效—