Компьютерная Энциклопедия
Архитектура ЭВМ
Компоненты ПК
Интерфейсы
Мини блог
Самое читаемое
http://foraconsult.ru/ составление и подготовка налоговой отчетности. Реклама в сми и интернет в петровске.
PCI и PCI-X
Шины, устройства, функции и хост
Каждое устройство PCI при установке в конкретную систему получает идентификатор, однозначно определяющий его положение на «дереве» шин PCI данного компьютера. Идентификатор имеет иерархическую структуру и состоит из номера шины (bus), номера устройства (device) и номера функции (function). Идентификатор задает положение блока конфигурационных регистров заданной функции выбранного устройства в общем конфигурационном пространстве данной системы. Идентификаторы фигурируют при обращениях к регистрам конфигурационного пространства, а также при обмене сообщениями между устройствами.
Шина PCI представляет собой набор сигнальных линий, непосредственно соединяющих интерфейсные выводы группы устройств (слотов, микросхем на плате). В системе может присутствовать несколько шин PCI, соединенных мостами PCI. Мосты электрически отделяют интерфейсные сигналы одной шины от другой, соединяя шины логически; главный мост соединяет главную шину PCI с хостом (процессором и памятью). Каждая шина имеет свой номер шины (PCI bus number). Шины нумеруются последовательно, начиная от хоста; шина PCI, подключенная к главному мосту, имеет нулевой номер.
Устройством PCI называется микросхема или карта расширения, подключенная к одной из шин PCI и использующая для доступа к конфигурационным регистрам выделенную ей линию IDSEL, принадлежащую этой шине. Устройство может быть многофункциональным, то есть состоять из множества (от 1 до 8) так называемых функций. Каждой функции отводится конфигурационное пространство в 256 байт, в PCI-X оно расширено до 4096 байт. Многофункциональные устройства должны отзываться только на конфигурационные циклы с номерами функций, для которых имеется конфигурационное пространство. При этом функция с номером 0 должна присутствовать обязательно (по результатам обращения к ней определяется присутствие устройства), номера остальных функций назначаются разработчиком устройства произвольно (в диапазоне 1–7). Простые (однофункциональные) устройства, в зависимости от реализации, могут отзываться либо на любой номер функций, либо только на номер функции 0.
Нумерацией и конфигурированием всех устройств PCI занимается хост — «хозяин» шины PCI. Роль хоста, как правило, выполняет центральный процессор, связанный с шиной PCI главным мостом, от которого и начинается нумерация шин. Конфигурирование всех устройств шины возможно только со стороны хоста — в этом заключается его особая роль. Ни с одной из шин PCI ни один задатчик не имеет доступа к конфигурационным регистрам всех устройств PCI, без чего полное конфигурирование недоступно. Даже с нулевой шины PCI задатчику недоступны конфигурационные регистры главного моста, а без доступа к ним невозможно запрограммировать распределение адресов между хостом и устройствами PCI. С других шин PCI возможности доступа к конфигурационным регистрам еще скромнее.
Конфигурирование выполняется для каждой функции; полный идентификатор функции состоит из трех частей: номера шины, номера устройства и номера функции. Короткая форма идентификатора вида PCI0:1:2 (например, в сообщениях ОС Unix) означает функцию 2 устройства 1, подключенного к главной (0) шине PCI. Диспетчер устройств (конфигурационное ПО) должен оперировать списком всех функций всех устройств, обнаруженных на всех шинах PCI данной системы (компьютера).
В шине PCI принята географическая нумерация — номер устройства определяется местом его подключения. Номер устройства (device number или dev) определя-ется той линией шины AD, к которой подключена его линия сигнала IDSEL. В соседних слотах PCI, как правило, задействуются соседние номера устройств; их нумерация определяется разработчиком системной платы (или пассивной кросс-платы в промышленных компьютерах). Часто для слотов используются убывающие номера устройств, начиная с 20 или 15. Группы соседних слотов могут подключаться к разным шинам; на каждой шине PCI нумерация устройств независимая (могут быть и устройства с совпадающими номерами dev, но разными номерами шин). Устройства PCI, интегрированные в системную плату, используют ту же систему нумерации. Их номера «запаяны намертво», в то время как номера устройств на картах расширения можно изменять, переставляя их в разные слоты.
Одна карта PCI может содержать только одно устройство шины, к которой она подключается, поскольку ей в слоте выделяется только одна линия IDSEL. Если на карте размещают несколько устройств (например, 4-портовая карта Ethernet), то на ней приходится устанавливать мост — устройство PCI, к которому и обращаются по линии IDSEL, выделенной данной карте. Этот мост организует на карте дополнительную шину PCI, к которой можно подключить множество устройств. Каждое из этих устройств получит свою линию IDSEL, но относящуюся уже к дополнительной шине PCI данной карты.
С точки зрения обращения к пространствам памяти и ввода/вывода географический адрес (номер шины и номер устройства) в пределах одной шины безразличен. Однако номер устройства определяет номер линии запроса прерывания, которой может пользоваться устройство. Подробнее об этом рассказывается в главе 3, здесь же отметим, что на одной шине устройства с номерами, отличающимися друг от друга на 4, будут использовать одну и ту же линию прерывания. В системах с несколькими шинами PCI перестановка устройства в слоты разных шин может влиять на производительность, что связано с характеристиками данной шины и ее удаленностью от главного моста.
Разобраться с нумерацией устройств и полученных ими линий прерываний на конкретной плате можно, если устанавливать карту PCI поочередно в каждый из слотов (отключая питание) и смотреть на сообщения об обнаруженных устройствах PCI, выводимых на дисплей в конце теста POST. В этих сообщениях будут фигурировать и устройства PCI, установленные непосредственно на системной плате (не отключенные параметрами CMOS Setup). Но чтобы не возникло иллюзии простоты, отметим, что «особо умные» операционные системы (например, Windows) не довольствуются полученными назначениями номеров прерываний и изменяют их по своему усмотрению.
Шина PCI (Peripheral Component Interconnect bus)
Итак, переходим к самому интересному. Что же находится на сегодняшний день внутри большинства наших компьютеров? Естественно, шина PCI. Другой вопрос, почему именно эта шина. Попробуем разобраться.
Итак, разработка шины PCI началась весной 1991 года как внутренний проект корпорации Intel (Release 0.1). Специалисты компании поставили перед собой цель разработать недорогое решение, которое бы позволило полностью реализовать возможности нового поколения процессоров 486/Pentium/P6 (вот уже половина ответа). Особенно подчеркивалось, что разработка проводилась «с нуля», а не была попыткой установки новых «заплат» на существующие решения. В результате шина PCI появилась в июне 1992 года (R1.0). Разработчики Intel отказались от использования шины процессора и ввели еще одну «антресольную» (mezzanine) шину.
Благодаря такому решению шина получилась, во-первых, процессоро-независимой (в отличие от VLbus), а во-вторых, могла работать параллельно с шиной процессора, не обращаясь к ней за запросами. Например, процессор работает себе с кэшем или системной памятью, а в это время по сети на винчестер пишется информация. Просто здорово! На самом деле идиллии, конечно, не получается, но загрузка шины процессора снижается здорово. Кроме того, стандарт шины был объявлен открытым и передан PCI Special Interest Group, которая продолжила работу по совершенствованию шины (в настоящее время доступен R2.1), и в этом, пожалуй, вторая половина ответа на вопрос «почему PCI?»
Основные возможности шины следующие.
- Синхронный 32-х или 64-х разрядный обмен данными (правда, насколько мне известно, 64-разрядная шина в настоящее время используется только в Alpha-системах и серверах на базе процессоров Intel Xeon, но, в принципе, за ней будущее). При этом для уменьшения числа контактов (и стоимости) используется мультиплексирование, то есть адрес и данные передаются по одним и тем же линиям.
- Поддержка 5V и 3.3V логики. Разъемы для 5 и 3.3V плат различаются расположением ключей
Существуют и универсальные платы, поддерживающие оба напряжения. Заметим, что частота 66MHz поддерживается только 3.3V логикой.
- 132 МВ/сек при 32-bit/33MHz;
- 264 MB/сек при 32-bit/66MHz;
- 264 MB/сек при 64-bit/33MHz;
- 528 МВ/сек при 64-bit/66MHz.
При этом для работы шины на частоте 66MHz необходимо, чтобы все периферийные устройства работали на этой частоте.
При разработке шины в ее архитектуру были заложены передовые технические решения, позволяющие повысить пропускную способность.
Шина поддерживает метод передачи данных, называемый «linear burst» (метод линейных пакетов). Этот метод предполагает, что пакет информации считывается (или записывается) «одним куском», то есть адрес автоматически увеличивается для следующего байта. Естественным образом при этом увеличивается скорость передачи собственно данных за счет уменьшения числа передаваемых адресов.
Шина PCI является той черепахой, на которой стоят слоны, поддерживающие «Землю» — архитектуру Microsoft/Intel Plug and Play (PnP) PC architecture. Спецификация шины PCI определяет три типа ресурсов: два обычных (диапазон памяти и диапазон ввода/вывода, как их называет компания Microsoft) и configuration space — «конфигурационное пространство».
Конфигурационное пространство состоит из трех регионов:
- заголовка, независимого от устройства (device-independent header region);
- региона, определяемого типом устройства (header-type region);
- региона, определяемого пользователем (user-defined region).
В заголовке содержится информация о производителе и типе устройства — поле Class Code (сетевой адаптер, контроллер диска, мультимедиа и т.д.) и прочая служебная информация.
Следующий регион содержит регистры диапазонов памяти и ввода/вывода, которые позволяют динамически выделять устройству область системной памяти и адресного пространства. В зависимости от реализации системы конфигурация устройств производится либо BIOS (при выполнении POST — power-on self test), либо программно. Базовый регистр expansion ROM аналогично позволяет отображать ROM устройства в системную память. Поле CIS (Card Information Structure) pointer используется картами cardbus (PCMCIA R3.0). С Subsystem vendor/Subsystem ID все понятно, а последние 4 байта региона используются для определения прерывания и времени запроса/владения.
Для устройства не установлены драйверы. (Код 28) PCI гнездо 9 (PCI шина 9, устройство 1, функция 0)
Добрый день.
В списке «устройства и принтеры» висит уведомление, что отсутствует драйвер на мультимедиа контроллер.
Совсем не могу разобраться, как определить ИД этого устройства, чтобы найти и поставить нужный драйвер.
Буду благодарен за вашу помощь.
Гнездо PCI 1 (PCI — Шина 1, устройство 0, функция 0) (Код 43)
Здравствуйте, столкнулся с такой проблемой: после переустановки Windows 10 перестала работать.
PCI гнездо 32 (PCI шина 3, устройство 0, функция 0)
PCI гнездо 32 (PCI шина 3, устройство 0, функция 0) что это . как исправить. и может ли из за.
PCI шина 2, устройство 12, функция 0
Доброго всем дня. У меня такая проблема — установил новый винт на ноут Тошиба сателлит.
Для устройства не установлены драйверы (код 28)
в диспетчере устройств на сопроцессоре висит восклицательный знак как его исправить?
Решение
ASUS K53SV Для устройства не установлены драйверы. (Код 28)
Ноутбук Asus W7 64 bit драйвера ставил,с диска который шел в комплекте. в диспетчере.
Драйвер (код 28) для PCI-устройства
Доброго вечер. Мог бы кто подсказать что это за драйвер и где его можно скачать. Может он есть в.
Выбор видеокарты под PCI Express 2.0 2 PCI, 1 PCI-E x1, 1 PCI-E x16
Помогите хочу покупать в Среду Видео ATI Radeon 5850 1GB но там PCI Express 2.1 а у меня на.
ОС не видит флешку: «Для устройства не установлены драйверы. (Код 28)»
Провереный релиз 7ки установленый с загрузочной флешки После установки всунул флешку — не видит.
Что значит?: RQARB: ACPI BIOS не может выделить IRQ для устройства в PCI слоте 7, функция 0.
Такая проблема на ноутбуке(Samsung R60 plus) я поймал BSOD’xy после перезагрузки через Журнал.
MSI MS-7525 (Boston) (1 PCI, 2 PCI-E x1, 1 PCI-E x16, 2 DDR2 DIMM, Audio, Video, LAN)
ПОМОГИТЕ! Не могу найти обновление биос на мать.Мать MSI MS-7525 Ver 1.0 System BIOS core brand.
Соединение периферийных компонентов
Межсоединения периферийных компонентов , как правило , сокращенно PCI , является автобус стандартом для подключения периферийных устройств к чипсету в процессоре .
Существует множество вариантов и областей применения стандарта ( ПК , промышленность , телекоммуникации ). Самый известный вариант в основном используется в среде ПК и официально называется PCI Conventional . Практически каждый IBM PC-совместимый компьютер, построенный примерно с 1994 года , обычно оснащен от двух до семи слотов для карт PCI (за исключением миниатюрных и мобильных версий). Более новые компьютеры Apple (с 1995 по 2005 год, позже PCI Express ) и рабочие станции Sun также имеют шину PCI. В слоты могут быть вставлены всевозможные карты от многих производителей, включая сетевые карты , модемы , карты SCSI , звуковые карты , (старые или вторые) графические карты , карты с параллельным подключением к принтеру или с дополнительными слотами USB . Это позволяет легко адаптировать ПК к особым потребностям.
Версия 1.0 стандарта была определена Intel в 1991 году. Intel не поддерживала V ESA L ocal B us not (VLB), поскольку она была разработана специально для 486-й архитектуры и обеспечивала меньшую пропускную способность. Напротив, шину PCI можно использовать в любой архитектуре.
Сейчас существует три разных стандарта:
Обычный PCI
- PCI 1.0, предложенный Intel в 1991 г.
- PCI 2.0, представленный PCI-SIG в 1993 году
- PCI 2.1, принятый в июне 1995 г.
- PCI 2.2, принят в январе 1999 г.
- PCI 2.3, принятый в марте 2002 г.
- PCI 3.0, принятый в апреле 2004 г.
Расширенный PCI (PCI-X)
- PCI-X 1.0, принят в сентябре 1999 г.
- PCI-X 2.0, принят в июле 2002 г.
PCI Express (PCIe или PCI-E)
- первоначально известный как 3GIO
- PCI Express 1.0, принят в июле 2002 г.
- PCI Express 1.1
- PCI Express 2.0, принятый в 2007 г.
- PCI Express 2.1
- PCI Express 3.0, принятый в 2010 г.
- PCI Express 4.0, принятый в 2017 г.
- PCI Express 5.0, принят в 2019 г.
Шина PCI заменила шину ISA и недолговечную шину VL, которая использовалась в старых ПК. Однако мост PCI-ISA позволяет подключать шину ISA к шине PCI. В системах поколения Pentium и новее это единственный способ подключения карт ISA, поскольку шина ISA является внешней системной шиной исходного ПК. Шина PCI давно удовлетворяла требованиям к графическим, сетевым и другим интерфейсным картам.
Однако через некоторое время этого стало недостаточно для графических карт с 3D-ускорением, которые появлялись в то время. В 1997 году также был создан порт ускоренной графики (AGP). Это основано на шине PCI, но спроектировано как соединение точка-точка с дополнительными побочными каналами и тем временем было усовершенствовано до 8-кратной скорости передачи по сравнению с исходной. Однако почти для всех других типов сменных карт PCI остается стандартом по сей день, но с 2005 года постепенно заменяется на PCI Express (см. Ниже). В настоящее время (по состоянию на 2019 год) на рынке присутствует PCI Express 4.0, который требуется графическим картам, таким как AMD Radeon RX 5700 XT , для использования пропускной способности.
В отличие от шины ISA, PCI позволяет динамическое конфигурирование устройства без вмешательства пользователя. В процессе загрузки системная BIOS анализирует существующие устройства PCI и выделяет необходимые ресурсы. Это позволяет назначать IRQ , адреса портов и области памяти в соответствии с местными условиями. С картами ISA вам часто приходилось устанавливать IRQ и т. Д. Для использования вручную с помощью перемычки . Кроме того, шина PCI предоставляет операционной системе и другим программам подробное описание всех подключенных устройств PCI через пространство конфигурации PCI.
Спецификация PCI также регулирует физическую схему шины (включая расстояние между токопроводящими дорожками), электрические свойства, синхронизацию и протоколы. Устройства или интерфейсы не обязательно должны быть размещены на сменных картах , но также могут быть расположены непосредственно на материнской плате компьютера; в спецификации здесь говорится о планарных устройствах .
Оглавление
Общие характеристики шины PCI
| Биты | Число Биты |
Область | описание |
|---|---|---|---|
| 32-битный порт: 0CF8h | |||
| 0 0 . 1 | 0 2 | 0 0 . 3 | Выбор передачи: 00 = Конфигурация моста PCI 01 = Конфигурация блока PCI |
| 0 2 . 7 | 0 5 | 0 0 . 31 | Выбор регистрационного номера |
| 0 8 . 10 | 0 3 | 0 0 . 7 | Выбор функции PCI (группа регистров) |
| 11 . 15 | 0 5 | 0 0 . 31 | Адрес модуля PCI, порт PCI; не используется для передачи 00 |
| 16 . 23 | 0 8-е | 0 0 . 255 | Номер автобуса; не используется для передачи 00 |
| 24 . 31 | 0 8-е | 0 0 . 255 | |
| 32-битный порт: 0CFCh | |||
| 0 0 . 31 | 32 | 0 0 . 2 32 −1 | Чтение / запись данных выбранного регистра |
Шина PCI представляет собой синхронную шину с тактовой частотой 33,33 МГц (= 30 нс на такт) или, согласно спецификации 2.1, тактовой частотой 66,66 МГц, то есть 15 нс за такт. Эти значения являются максимальными значениями; согласно спецификации, цикл также может быть меньшим и также изменчивым, например, для экономии энергии. Поэтому в автобусе есть линия часов. Все сигналы передаются только с нарастающим фронтом тактовой частоты ( единая скорость передачи данных ). Сигналами можно управлять через драйверы CMOS, поэтому общее энергопотребление относительно невелико. Шина может быть оборудована до 10 устройствами, при этом делается различие между ведущим (контроллером передачи) и ведомым (возможно, придется ждать данных (или команд)). При необходимости мастер может взять под контроль процессы на самой шине, что особенно удобно для карт с большим объемом операций ввода-вывода , таких как сетевые карты или контроллеры жестких дисков. Устройства, размещенные на материнской плате и устанавливающие соединение с хостом (интерфейс PCI / хост) или с возможно существующей шиной ISA (интерфейс PCI / ISA), также считаются устройствами . Для более чем 10 устройств PCI в системе дополнительные шины PCI могут быть интегрированы в систему через интерфейсы PCI / PCI (мост PCI-PCI). Передача данных происходит параллельно.
Мастер всегда связывается с подчиненным по шине PCI. Большинство устройств PCI можно адресовать и как подчиненные, и как ведущие транзакции. Мастер выбирается через арбитра , который затем контролирует шину. Он начинает передачу с размещения адреса в 32 строках данных / адреса и команды в 4 строках команд / байтов. Данные и адреса передаются по одним и тем же линиям и отделяются друг от друга с использованием мультиплексирования с временным разделением . Дополнительная линия четности позволяет распознавать ошибки.
ЦП и основная память подключаются к шине через так называемый мост хоста. Большинство транзакций на шине происходит между этим мостом и остальными периферийными устройствами. Теоретически периферийные устройства также могут связываться друг с другом, но эта опция используется редко и поддерживается только как опция большинством мостов. Поскольку периферийные устройства, поддерживающие ведущее устройство, могут обращаться к главному мосту как к ведомым устройствам, они могут выполнять запись напрямую и читать из основной памяти — это соответствует прямому доступу к памяти (DMA).
Каждому ведомому устройству BIOS назначает диапазон адресов при запуске системы. Карты можно четко идентифицировать по кодам производителя после загрузки. Затем данные передаются по линиям данных, при этом командные / байтовые строки могут использоваться для выбора байтов в 32-битном слове. Это позволяет передавать 16- и 8-битные данные в дополнение к 32-битным передачам.
В наиболее распространенном варианте PCI с 32 бит / 33 МГц максимум 32 бит, т.е. ЧАС. Передается 4 байта, так что максимальная скорость передачи составляет 133 Мбайт / с (4 байта за 30 нс). И ведущий, и ведомый могут сигнализировать по линиям готовности, что они готовы к приему данных. Если ведущий или ведомый не готовы, данные не будут переданы, передача будет остановлена или замедлена.
Обычно мастер завершает передачу данных. Подчиненное устройство может принудительно завершить передачу с помощью сигнала STOP. Другой мастер может запросить шину через REQ, при этом текущая передача должна быть завершена после указанного периода задержки, и новый мастер может занять шину.
Шина PCI требует минимум 47 (подчиненных) или 49 (главных) сигналов на шине. Начиная с версии 2.1 спецификации, было определено 64-битное расширение, которое расширяет шину данных до 64 бит. 32-битные и 64-битные устройства могут сосуществовать и взаимодействовать друг с другом в системе.
На шине имеется четыре линии прерывания, поэтому каждое устройство может генерировать до четырех различных прерываний (от INTA до INTD). Линии прерывания не подключаются к шине, но их можно маршрутизировать и назначать индивидуально . Обычно используется только INTA. Однако, в зависимости от слота, это может быть назначено собственному прерыванию или, если прерываний недостаточно, оно может быть разделено между разными картами. Проблемы шины ISA, которая часто не могла назначать слишком мало прерываний, в основном остались в прошлом.
Шина PCI подает напряжение на подключенные устройства. Максимально допустимая сила тока указывается для каждого напряжения питания . Кроме того, общая мощность на слот ограничена 25 Вт.
| напряжение | Ток (макс.) |
Мощность (макс.) |
|---|---|---|
| 0 + 3,3 В ± 0,3 В | 6 А | 20 Вт |
| 0 +5 В ± 0 5% | 5 А | 25 Вт |
| +12 В ± 0 5% | 0,5 А | 6 Вт |
| −12 В ± 10% | 0,1 А | 1,2 Вт |
| Сумма общей производительности | 25 Вт | |
| параметр | PCI 2.0 |
PCI 2.1 | PCI 2.2 |
PCI 2.3 |
PCI 3.0 |
PCI-X | Для сравнения: AGP | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 32 бит | 64 бит | 1.0 | 2.0 | 1x | 2x | 4x | 8x | |||||||
| Макс. Ширина шины | 32 бит | 64 бит | 64 бит | 32 бит | ||||||||||
| Макс. Частота (МГц) | 0 33 | 0 66 | 100 | 133 | 266 | 533 | 0 66 | 133 | 266 | 533 | ||||
| макс. скорость передачи данных (МБ / с) | 133 | 266 | 533 | 800 | 1066 | 2133 | 4266 | 266 | 533 | 1066 | 2133 | |||
| Слотов на мост | 4-й | 2 | 2 | 1 | 1 | |||||||||
| напряжение | 5 В | 5 / 3,3 В | 3,3 В | 3,3 В | 3,3 В | 1,5 В | 0,8 В | |||||||
| Вступительный год | 1993 г. | 1994 г. | 1999 г. | 2002 г. | 2004 г. | 1999 г. | 2003 г. | 1997 г. | 1999 г. | 2002 г. | ||||
Сигналы шины PCI
Типы входов и выходов можно разделить следующим образом:
| Вход | в | Нормальный вход |
| выход | вне | Нормальный выход |
| Три государства | т / с | двунаправленный трехпозиционный выход |
| Устойчивое три состояния |
с / т / с | Низкоактивный выход, которым может управлять только одно устройство. Если устройство устанавливает линию на низкий уровень , оно должно установить линию на высокий уровень по крайней мере на один цикл, чтобы снова освободить линию . Другое устройство может использовать линию не раньше, чем через один цикл после того, как линия была освобождена. Необходим центральный подтягивающий резистор . |
| Открытый сток | о / д | Низкий активный выход, функционирует как связь ИЛИ с другими устройствами. Необходимо центральное подтягивание. |
| сигнал | Изобразительное искусство | описание |
| Системные сигналы: | ||
| CLK | в | Служит для синхронизации всех компонентов. Тактовая частота составляет 33 МГц или 66 МГц. Минимальная частота — 0 МГц. |
| RST # | в | Сбросьте все компоненты системы. |
| Сигналы адреса и данных: | ||
| AD [31..0] | т / с | мультиплексированные сигналы адреса и данных |
| C / BE [3..0] # | т / с | мультиплексированные команды и байтовые разрешающие сигналы |
| PAR | т / с | Особенно четность для сигналов данных и адреса (AD [31..0] и C / BE [3..0]), которые передаются с задержкой на один такт. |
| Сигналы управления: | ||
| РАМКА # | с / т / с | Мастер указывает, что передача выполняется с КАДРОМ №. Если передача данных завершена, мастер возвращает линию. Деактивированная линия означает, что передача закончилась или закончилась. |
| IRDY # | с / т / с | При готовности инициатора мастер указывает, что слово может быть передано или принято. |
| TRDY # | с / т / с | Когда цель готова , цель указывает, что слово может быть передано или принято. |
| ОСТАНАВЛИВАТЬСЯ# | с / т / с | Цель указывает мастеру, что передача должна быть прекращена. |
| ЗАМОК # | с / т / с | LOCK защищает доступ к одной или нескольким целям во время передачи от использования другими мастерами. |
| IDSEL | в | Выбор на этапе настройки |
| DEVSEL # | с / т / с | Целевой распознанный адрес |
| Арбитраж (только мастер): | ||
| REQ # | с / т / с | Это указывает на намерение хозяина на шине. Этот сигнал представляет собой двухточечное соединение от каждого мастера к центральному арбитру. |
| GNT # | в | Разрешает доступ к автобусу. Этот сигнал представляет собой двухточечное соединение от центрального арбитра к каждому мастеру. |
| Сигнализация об ошибке: | ||
| PERR # | с / т / с | Через один цикл после PAR этот сигнал указывает на ошибку четности данных (не с помощью специальной команды цикла). |
| SERR № | о / д | Системная ошибка указывает на ошибку данных или другую системную ошибку с помощью специальной команды цикла. |
| Сигналы прерывания: | ||
| INTA # | о / д | Устройство с функцией указывает на прерывание. Устройство с большим количеством функций отображает прерывание A. |
| INTB # | о / д | Устройство с более чем одной функцией указывает прерывание B. |
| INTC # | о / д | Устройство с более чем одной функцией отображает прерывание C. |
| INTD # | о / д | Устройство с более чем одной функцией отображает прерывание D. |
| Сигналы кеширования (необязательно, объявлены устаревшими в PCI 2.x): | ||
| SBO # | inout | Snoop Backoff показывает «попадание в кэш» для измененной строки кэша. |
| SDONE | inout | Snoop Done указывает конец отслеживания для текущего доступа. |
| дополнительные сигналы: | ||
| PRSNT1 # PRSNT2 # |
вне | Показывает наличие сменной карты и ее энергопотребление. По крайней мере, один из двух сигналов (3 различных комбинации для 3 различных классов потребления) подключен к земле на карте, а другой, если он есть, остается открытым. Эти сигналы индивидуально подключаются к системному чипу для каждого слота, и все они имеют подтягивание. Эти сигналы доступны только со сменными картами, они недоступны со встроенными периферийными устройствами, так как встроенные компоненты не могут быть заменены, а потребляемая мощность известна заранее. |
| CLKRUN # | о / д | Управляет отключением сигнала CLK в целях энергосбережения. |
| M66EN | о / д | Этот сигнал, который изначально был контактом заземления, сигнализирует о способности устройства 66 МГц, оставаясь неподключенным или подключенным в качестве входа. Старые или более медленные устройства замедляют всю шину до 33 МГц, подключая сигнал к земле. |
| 64-битные сигналы расширения: | ||
| D [63..32] | т / с | Старшие 32 бита сигналов данных. |
| C / BE [7..4] # | т / с | Старшие 4 бита командного и байтового сигналов разрешения. |
| REQ64 # | с / т / с | Request64 указывает на намерение мастера выполнить 64-битную передачу. Этот сигнал представляет собой двухточечное соединение от центрального арбитра к каждому мастеру. |
| GNT64 # | в | Grant64 разрешает доступ для 64-битной передачи. Этот сигнал представляет собой двухточечное соединение от центрального арбитра к каждому мастеру. |
| PAR64 | т / с | Parity64 через AD [63..32] и C / BE [7..4] # смещение на один такт. |
| Сигналы JTAG : | ||
| TCK | в | Тестовые часы |
| TDI | в | Тестовые данные в |
| TDO | вне | Тестовые данные на выходе |
| ТМС | в | Выбор тестового режима |
| TRST № | в | Сброс теста |
Сигналы на шине PCI — знак # указывает на низкую активность сигналов .
PCI ID
Каждое устройство или съемная карта на шине PCI имеет уникальный идентификатор оборудования (ID). Он состоит из трех частей, которые используются для идентификации функции (ID класса), производителя и модели (ID устройства).
Class-ID : Hersteller-ID : Geräte-ID
- 0200 для сетевого контроллера Ethernet
- 8086 для корпорации Intel (число является шестнадцатеричным, но цифры будут обозначать праотца Intel архитектуры x86 в десятичной системе счисления)
- 10B5 для устройства 82546GB Gigabit Ethernet Controller (медь)
Устройство назначается определенной группе с помощью идентификатора класса. Это упрощает идентификацию неизвестных устройств.
Операции на шине PCI
После того, как все устройства настроены в BIOS, все устройства могут быть адресованы через командный протокол. Он состоит из команды, адреса и последовательности данных.
| C / BE | описание | |||
| 3 # | 2 # | 1 # | 0 # | |
| Команда подтверждения прерывания — это неявный доступ для чтения к системному контроллеру прерывания . Биты разрешения байта указывают размер вектора прерывания . | ||||
| 1 | Специальный цикл команда для простых широковещательных сообщений (?) | |||
| 1 | Команда I / O Read предназначена для чтения из памяти, когда задействовано адресное пространство ввода / вывода (англ. «Address space»). | |||
| 1 | 1 | Команда записи ввода-вывода для записи в память в качестве адресного пространства ввода-вывода (англ. «Адресное пространство»). | ||
| 1 | зарезервированный | |||
| 1 | 1 | зарезервированный | ||
| 1 | 1 | Memory Read команда для чтения из памяти, который интегрирован в «Memory Address Space». | ||
| 1 | 1 | 1 | Команда записи в память предназначена для записи в память, которая интегрирована как «адресное пространство памяти». | |
| 1 | зарезервированный | |||
| 1 | 1 | зарезервированный | ||
| 1 | 1 | Команда чтения конфигурации считывает данные из внутренних регистров конфигурации (пространство конфигурации). | ||
| 1 | 1 | 1 | Команда Configuration Write выполняет запись во внутренний регистр конфигурации (пространство конфигурации). | |
| 1 | 1 | Multiple Memory Read инструкция читает более одной строки кэша из памяти. | ||
| 1 | 1 | 1 | Команда Dual Address Cycle позволяет отправлять две 32-битные адресные строки одну за другой, чтобы иметь возможность адресовать 64-битный диапазон адресов в 32-битной среде PCI. | |
| 1 | 1 | 1 | Команда Memory Read Line считывает строку кэша из памяти. | |
| 1 | 1 | 1 | 1 | Команда Memory Write and Invalidate записывает в память как минимум одну целую строку кэша. |
На зарезервированные команды не должны реагировать устройства PCI.
Базовые варианты PCI
- Стандарт PCI, допускает ширину шины 32 или 64 бит и передает с тактовой частотой 33 или 66 МГц (от 133 до 533 МБ / с)
- PCI-X, 64-разрядная версия стандартного PCI с тактовой частотой 66, 100 или 133 МГц (533, 800 или 1067 МБ / с)
- PCI-X 266 (PCI-X DDR / QDR), PCI-X с номинальной частотой 266 МГц (от 2133 до 4266 МБ / с)
- Mini PCI , меньший размер, только 32 бит, для ноутбуков и т. Д.
- PC Card или Cardbus , внешние карты (преемники PCMCIA), меньшего размера, 32-битные, для ноутбуков и т. Д.
- CompactPCI , электрически полностью совместимый с PCI, но в виде съемных блоков с 3 или 6 U
- PXI , дальнейшее развитие CompactPCI, оптимизированное для измерительной техники
- Низкопрофильный PCI, половинной высоты, 32 или 64 бит, см. Таблицу
- PC / 104-Plus, PCI-104 и PCI / 104-Express, полностью совместимый с PCI для пакетных компьютеров, преемник PC / 104
- ASUS Media Bus , собственное решение для расширения слота PCI за счет соединения ISA для комбинированных графических и звуковых карт или комбинированных контроллеров SCSI и звуковых карт.
- PCI Express (PCIe) используется как стандартный разъем для видеокарт и дополнительных карт (например, контроллеров RAID ).
- ExpressCard , внешние карты (преемники 32-битной карты ПК ), совместимые с PCIe, меньшего размера, интерфейс PCI Express 1x (1 полоса), для ноутбуков и т. Д.
Размеры вариантов PCI
| По умолчанию | Низкопрофильный | |||||
| Тип карты | дюйм | мм | Тип карты | дюйм | мм | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Минимальная высота | 0,945 ″ | 0 24 мм | ||||
| Максимальная высота | 0 4,2 дюйма | 107 мм | 2,536 ″ | 0 64 мм | ||
| Максимальная длина | короткая карта | 0 6,6 дюйма | 168 мм | MD1 | 4,721 ″ | 119.91 мм |
| длинная карта | 12,283 ″ | 312 мм | MD2 | 6,6 дюйма | 167.64 мм | |
Кодировка контактной полосы
- Карты, совместимые с 3,3 В, имеют выемку слева (в направлении планки слота)
- Карты, совместимые с 5V, имеют выемку справа
- Универсальные карты имеют обе выемки
- Слоты согласно PCI 2.x имеют перегородку справа (сторона, обращенная в сторону от планки слота). Спецификация PCI 2.3 больше не поддерживает карты 5 В, но они по-прежнему физически помещаются в слот. Однако некоторые системные платы по-прежнему поддерживают карты 5 В в слотах PCI 2.3. Но это возможно только с тактовой частотой PCI 33 МГц. → См. Технические характеристики материнской платы.
- Слоты, соответствующие стандарту PCI 3.0, имеют полосу слева (по направлению к скобе слота), так что можно вставлять только 3,3 В и универсальные карты с соответствующей выемкой.
Другие варианты PCI
- PXI — это шина, основанная на технологии PCI, которая была оптимизирована для особых требований в технологии измерений и автоматизации.
- Расширенный PCI (PCI-X)
- PCI Express (первое название 3GIO [ввод / вывод третьего поколения], аббревиатура PCIe или PCI-E ) представляет собой, в отличие от шины PCI, последовательное двухточечное соединение на электрическом уровне. Используются методы программирования и поэтому может обрабатываться операционной системой и программным обеспечением, таким как PCI. С 2004 года PCI Express постепенно заменил PCI и AGP . Он не совместим с PCI или AGP.
Управление питанием с помощью PCI
Функции энергосбережения для шины PCI являются частью дополнительной спецификации, которая находится между версиями PCI 2.1 и 2.2. Каждое устройство с поддержкой PM имеет дополнительное 8-байтовое поле в пространстве конфигурации, которое оно может использовать, чтобы указать, какие режимы энергосбережения оно поддерживает и которыми можно управлять соответствующим образом. Каждое устройство PCI может находиться в одном из четырех возможных режимов работы (D0-D3). Чем выше число, тем меньше энергии потребляет устройство. Даже если устройство ничего не знает об управлении питанием PCI, оно поддерживает режимы D0 и D3, поскольку они эквивалентны включению и выключению . Вопрос о том, можно ли и сколько энергии сэкономить в промежуточных режимах, остается на усмотрение производителя оборудования. Устройство может переключаться из определенного режима во все «подчиненные» режимы, а также из любого режима в состояние D0.
Хотя устройства можно переключать в другой режим энергосбережения вручную во время работы, в большинстве случаев глобальный режим энергосбережения устанавливается для компьютера с помощью APM или ACPI , которые контролируются системой управления питанием операционной системы. В режимах D1 и D2 соответствующим образом оборудованное устройство PCI имеет возможность в любое время разместить так называемый сигнал события управления питанием (PME) на шине, который затем передается в управление питанием операционной системы и может быть используется для этой цели, чтобы снова «разбудить» систему глобально по запросу, например, когда сетевая карта обнаруживает входящие данные, которые должны быть обработаны.
Условия
- Fast Back-to-Back: если все устройства поддерживают этот режим, фазу ожидания между двумя циклами PCI можно пропустить. Это увеличивает пропускную способность данных на шине.
- Специальный цикл: «Специальный цикл» можно использовать для отправки широковещательных сообщений на все подключенные устройства.
- Адресное пространство: одна из трех адресных областей — память, ввод-вывод или конфигурационное пространство.
- Пространство конфигурации: «Пространство конфигурации» — это область памяти (256 или 4096 байтов для PCI-X и PCIe) каждого устройства PCI, которая используется для идентификации и настройки устройства. Пространство конфигурации состоит из стандартизованного заголовка и дополнительных данных, зависящих от устройства, таких как области адресов. BIOS или драйвер устройства PCI могут использовать эти данные для соответствующей настройки устройства.
Группы по интересам
Специальная группа по интересам
В 1992 году была основана группа по интересам «PCI-SIG» (первоначальное название: «Peripheral Component Interconnect Special Interest Group»). Задача PCI-SIG — администрирование и дальнейшее развитие стандарта PCI. Компании и организации могут стать членами PCI-SIG. В 2007 г. насчитывалось более 800 членов.
Группа производителей промышленных компьютеров PCI
Группа производителей промышленных компьютеров PCI ( PICMG ), основанная в 1994 году, представляет собой консорциум из более чем 450 компаний, которые хотят расширить стандарт PCI для использования в промышленном секторе, медицине, военной сфере и телекоммуникациях. Это привело к появлению таких спецификаций, как CompactPCI или AdvancedTCA .
Источник