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02_PCI设备的访问方法_非桥设备(type0)

PCI设备的访问方法_非桥设备(type0)​

参考资料：GIT仓库

doc_and_source_for_drivers\IMX6ULL\doc_pic\10_PCI_PCIe\
	01_pci接口引脚电路示例.pdf
	
	协议\PCI\
		PCI_SPEV_V3_0.pdf
		pci-pci_bridge.pdf

	芯片手册\PCI-UART\MCS9865.pdf

1. 硬件结构​

PCI系统框图：

image-20211029095957406

怎么访问到某个PCI设备？

需要理解PCI本地总线信号。

2. PCI本地总线的信号​

主要分为6类：

类别信号描述
系统引脚CLK：给PCI设备提供时钟<br />RST#：用于复位PCI设备
地址/数据引脚AD[31:00]：地址、数据复用<br />C/BE[3:0]：命令或者字节使能<br />PAR：校验引脚
接口控制FRAME#：PCI主设备驱动此信号，表示一个传输开始了、进行中<br />IRDY#：Initiator ready, 传输发起者就绪，一般由PCI主设备驱动此信号<br />TRDY#：Target ready，目标设备驱动，表示它就绪了<br />STOP#：目标设备驱动，表示它想停止当前传输<br />LOCK#：锁定总线，独占总线，有PCI桥驱动此信号<br />IDSEL：Initialization Device Select，配置设备时，用来选中某个PCI设备<br />DEVSEL#：Device Select，PCI设备驱动此信号，表示说：我就是你想访问的设备
仲裁引脚REQ#：申请使用PCI总线<br />GNT#：授予，表示你申请的PCI总线成功了，给你使用
错误通知引脚PERR#：奇偶校验错误<br />SERR#：系统错误
中断引脚(可选)INTA#、INTB#、INTC#、INTD#

示例：

image-20211029111642633

3. 访问PCI设备​

3.1 怎么访问PCI设备​

以人来比喻：

  • 爷爷想使唤孙子②
  • 爷爷发指令给他的儿子①
  • 儿子①发指令给孙子②

对于嵌入式设备，爷爷是CPU，父辈是PCI桥，孙子是PCI设备，过程如下：

  • CPU发出地址addr_cpu
  • PCI桥把addr_cpu转换为addr_pci
  • PCI总线上所有设备都检测addr_pci地址，发现它属于某个设备的地址，该设备就负责完成此传输

问题1：PCI设备怎么确定自己的地址范围？

回答1：需要配置，软件通过PCI桥查询PCI设备的地址需求，分配一块addr_pci空间给它

问题2：PCI本地的地址空间有哪些

回答2：配置空间、内存空间、IO空间

问题3：怎么理解这些地址空间？看视频。

3.1 PCI设备的地址空间​

  • 配置空间：PCI设备的配置寄存器

    • 我是什么设备
    • 我需要多大的内存空间
    • 我需要多大的IO空间

  • 内存空间或IO空间：PCI本地总线上有AD总线，它是地址、数据复用的总线

    • 传输地址时：这些地址可以是内存地址，也可以是IO地址

    • 怎么分辨是哪类地址？通过C/BE[3:0]这4个引脚来分辨

    • 内存空间、IO空间有什么差别

  • 基本没什么差别

  • 大部分适用内存空间

  • IO空间应该是x86平台的遗留

3.2 访问PCI设备的步骤​

  • 访问配置空间

  • 访问内存空间/IO空间

3.3 示例：配置PCI Agent设备​

PCI设备可以简单地分为PCI Bridge和PCI Agent：

  • PCI Bridge：桥，用来扩展PCI设备，必定有一个Root Bridge，下面还可以有其他Bridge。
  • PCI Agent：真正的PCI设备(比如网卡)，是PCI树的最末端

怎么配置PCI Agent设备？

  • 选中：通过IDSEL来选中某个设备

  • 怎么访问配置空间：发起一个type 0的配置命令

    • PCI设备最多有8个功能，每个功能都有自己的配置空间(配置寄存器)
    • 你要访问哪个功能？哪个寄存器？发起 image-20211029121016028

  • CPU读取配置空间的BAR，得知：这个PCI设备想申请多大空间

  • CPU分配PCI地址，写到PCI设备的BAR里