PCI局部總線簡介：PCI的含義為外部部件互連（Peripheral Component Interconnect）。1991年，Intel公司對PCI局部總線進行了定義，并與IBM、Compaq、AST、HP、NEC等100多家公司聯合共謀計算機總線的發展大業，于是，PCI局部總線標準1.0版本技術規范于1992年6月22日推出。目前，最新的2.2修改版于1998年12月18日完成，1999年2月發布。PCI局部總線是一種具有多路地址線和數據線的高性能32/64位總線。雖然在PC領域，PCI已經逐漸被更高性能的PCI－Express總線替代，但在嵌入式領域PCI總線依然應用廣泛，且其性能足夠滿足絕大多數嵌入式系統的需求。PCI總線信號定義在一個PCI應用系統中，如果某設備取得了總線的控制權，就稱其為“主設備”，而被主設備選中以進行通信的設備稱為“從設備”或“目標設備”。對于相應的接口信號線，通常分為必備的和可選的兩大類。如果只作為目標設備，至少需要47條接口信號線，若作為主設備，則需要49條。下面對主設備和目標設備綜合考慮，并按功能分組將這些信號表示于圖中。下面對PCI信號的類型規定說明：IN表示輸入，是標準的只作輸入的信號。OUT 表示輸出，是標準的圖騰柱式輸出驅動信號。T/S 表示雙向的三態輸入/輸出信號。O/D 表示漏極開路，以線或形式允許多個設備共同驅動和分享。S/T/S 表示持續的并且低電平有效的三態信號。在某一時刻只能屬于一個主設備并被其驅動。系統信號定義：CLKIN：對于所有的PCI設備都是輸入信號。其頻率范圍為0～33M或者0～66M，這一頻率也稱為PCI的工作頻率。對于PCI的信號，除了RST#、INTA#～INTD#之外，其余信號都在CLK的上升沿有效（或采樣）。RST# IN：復位信號。用來使PCI專用的特性寄存器、配置寄存器、定時器、主設備、目標設備以及輸出驅動器恢復為規定的初始狀態。每當復位時，PCI的全部輸出信號一般都應驅動到三態。REQ#和GNT#必須同時驅動到三態，不能在復位期間為高或為低。為防止AD、C/BE#及PAR在復位期間浮動，可由中央資源將它們驅動到邏輯低，但不能驅動為高電平。RST#和CLK可以不同步，但要保證其撤銷邊沿沒有反彈。地址和數據信號：AD[31:0]T/S：地址、數據多路復用的輸入/輸出信號。一個總線交易由一個地址期和一個或多個數據期構成。在FRAME#有效時，是地址期；在IRDY#和TRDY#同時有效時，是數據期。PCI總線支持突發方式的讀寫功能。C/BE[3:0]#T/S：總線命令和字節使能多路復用信號線。在地址期中，傳輸的是總線命令；在數據期內，傳輸的是字節使能信號，用來確定AD[31:0]線上哪些字節為有效數據。C/BE[0]#應用于字節0（最低字節），C/BE[3]#應用于字節3（最高字節）。PART/S：地址與數據位傳送時的奇偶校驗信號。接口控制信號：FRAME#S/T/S：幀周期信號。由當前的主設備驅動，表示當前主設備一次交易的開始和持續時間。FRAME#的有效預示著總線傳輸的開始；在FRAME#存在期間，意味著數據傳輸的繼續進行；FRAME#失效后，是交易的最后一個數據期；IRDY#S/T/S：主設備準備好信號。由當前主設備驅動，該信號的有效表明發起本次傳輸的設備能夠完成交易的當前數據期。它要與TRDY#配合使用，二者同時有效，數據方能完整傳輸。在讀周期，該信號有效時，表示主設備已作好接收數據的準備。在寫周期，該信號有效時，表明數據已提交到AD總線上。如果IRDY#和TRDY#有一個無效，將插入等待周期。TRDY# S/T/S：目標設備準備好信號。由當前被尋址的目標設備驅動，該信號有效表示目標設備已經作好完成當前數據傳輸的準備工作。同樣，該信號要與IRDY#配合使用，二者同時有效，數據方能完整傳輸。在寫周期，該信號有效，表示從設備已作好接收數據的準備；在讀周期，該信號有效，表明數據已提交到AD總線上。同理，TRDY#和 IRDY#任一個無效，都將插入等待周期；STOP# S/T/S：停止數據傳送信號。由目標設備驅動。當該信號有效時，表示目標設備要求主設備中止當前的數據傳送。IDSEL#IN：初始化設備選擇信號。在參數配置讀和配置寫期間，用作片選信號。DEVSEL# S/T/S：設備選擇信號。該信號有效時，表示驅動它的設備已稱為當前訪問的目標設備。換言之，該信號的有效說明總線上某一設備已被選中。如果一個主設備啟動一個交易并且在6個CLK周期內沒有檢測到DEVSEL#有效，它必須假定目標設備沒有反應或者地址不存在，從而實施主設備缺省。LOCK# S/T/S：鎖定信號（可選）。當該信號有效時，表示對橋的原始操作可能需要多個傳輸才能完成，也就是說，對此設備的操作是排它性的。鎖定只能由主橋、PCI－PCI橋和擴展總線橋發起。仲裁信號：REQ#T/S：總線占用請求信號。該信號一旦有效即表明驅動它的設備向仲裁器要求使用總線。它是一個點到點的信號線，任何主設備都有其REQ#信號。當RST#有效時，REQ#必須為三態。GNT#T/S：總線占用允許信號。用來向申請總線占用的設備表示其請求已獲得批準。這也是一個點到點的信號線，任何主設備都有自己的GNT#信號。當RST#有效時，必須忽略GNT#。每一個PCI主設備都有一對仲裁線直接連接到PCI仲裁器上。當一個主設備請求使用總線時，它會使連接到仲裁器上的REQ#有效，當仲裁器決定正在請求的主設備應該授權控制總線時，它會使對應的GNT#有效。在PCI環境中，總線仲裁器在同時有另一個主設備仍控制總線時起作用，這稱為“隱式”仲裁。當主設備接受來自仲裁器的授權時，必須等待當前的主設備完成其傳送，直到采樣到FRAME#和IRDY#均無效時，它才認為自己取得總線授權。錯誤報告信號：PERR#S/T/S：數據奇偶校驗錯誤信號；由數據的接收端驅動，同時設置其狀態寄存器中的奇偶校驗錯誤位。一個交易的主設備負責給軟件報告奇偶校驗錯誤，為此在寫數據期它必須檢測PERR信號。SERR#O/D：系統錯誤報告信號；它的作用是報告地址奇偶錯誤，特殊周期命令的數據錯誤。SERR#是一個OD（漏極開路）信號，它通常會引起一個NMI中斷，Power PC中會引起機器核查中斷。中斷信號：中斷在PCI中是可選項，屬于電平敏感型，低電平有效，OD，與時鐘異步。其中INTB ～INTD只能用于多功能設備。中斷線和功能之間的最終對應關系是由中斷引腳寄存器來定義的。附加信號：PRSNT[2:1]：插卡存在信號；用于指出PCI插件板上是否存在插卡板，如存在則要求母板為其供電；CLKRUN：時鐘運行信號；用于停止或者減慢CLK；M66EN：66M使能信號；PME#：電源管理事件信號。3.3Vaux：輔助電源信號；當插卡主電源被軟件關閉時，3.3Vaux為插件提供電能以產生電源管理事件。64位總線擴展信號：AD[64:32]：在地址期，如使用DAC命令且REQ64有效時為高32位地址；在數據期，REQ64和ACK64都有效時高32位數據有效。C/BE[7:4]：用法與AD信號同。REQ64#：64位傳輸請求；由主設備驅動，并和FRAME有相同的時序；ACK64#：64位傳輸認可；由從設備驅動，并和DEVSEL有相同的時序；PAR64#：奇偶雙字節校驗。JTAG/邊界掃描信號：TCK，TDI，TDO，TMS，TRST#

關鍵詞： PCI總線信號定