PCI总线规范详解：信号与配置空间

"PCI协议中文版" PCI（Peripheral Component Interconnect）局部总线规范是一种用于计算机内部扩展插槽的标准，它允许外部设备如显卡、声卡、网卡等直接与主板通信，提高了数据传输速度和系统性能。该规范详细定义了硬件接口、信号定义、总线操作以及配置空间等方面，旨在确保不同厂商的PCI设备能够无缝集成到系统中。 在PCI局部总线的架构中，主要包括了以下几部分： 1. **系统引脚**：这些引脚负责提供电源、地线和时钟信号，是整个PCI总线的基础。 2. **地址和数据引脚**：地址引脚用于传递设备地址和内存地址，数据引脚则用于传输数据，PCI支持32位和64位的数据宽度。 3. **接口控制引脚**：包括总线主控权、响应请求等，控制总线访问的优先级和同步。 4. **仲裁引脚**：用于解决多个设备同时请求总线使用权的冲突。 5. **错误报告引脚**：提供硬件错误检测和报告机制，确保系统稳定性。 6. **中断引脚**（可选）：用于设备向处理器发送中断请求。 7. **支持高速缓存的引脚**（可选）：针对支持缓存的设备，优化数据交换效率。 8. **64位中线扩展引脚**（可选）：扩展总线宽度至64位，提升数据传输速率。 9. **JTAG/边界扫描引脚**（可选）：用于设备的测试和诊断。 **信号定义**中，PCI规范定义了多种信号类型，如边沿触发、电源控制等，并对信号范围和名称做了明确的规定。例如，`#`符号表示低电平触发，而`Reserved`字段则表示保留给将来扩展使用，不应随意操作。 **总线操作**部分详细描述了PCI设备如何共享总线，包括总线主控、从属模式、突发传输等，保证了高效的数据传输和设备之间的协作。 **PCI配置空间**是每个PCI设备特有的区域，用于存储设备标识、控制和状态信息。配置空间由64字节组成，分为多个域，如： 1. **设备识别**：包括设备ID和供应商ID，用于识别设备类型和制造商。 2. **设备控制与命令寄存器**：设置设备的工作模式和启用特定功能。 3. **设备状态寄存器和设备状态**：反映设备当前的工作状态和异常情况。 4. **其他域**：如CacheLine Size，定义了缓存行大小，影响高速缓存的使用效率。 配置空间的读写操作由系统软件（如操作系统）进行，以便初始化和管理PCI设备。 PCI协议中文版提供了关于PCI总线的全面技术细节，是理解和设计PCI设备、驱动程序以及系统集成的关键参考。通过遵循这一规范，硬件开发者和软件工程师可以确保其产品在广泛采用PCI标准的计算平台上顺利运行。