PCIe体系结构解析：原子操作与消息报文

"此资源主要介绍了PCI Express (PCIe) 技术中的消息报文和不同类型的事务层包(TLP: Transaction Layer Packet)，特别是在赛灵思Zynq7020芯片的应用上下文中。" 在PCI Express (PCIe) 体系结构中，消息报文是一种重要的通信机制，它扩展了传统PCI总线的功能，特别是在处理中断请求和电源管理等方面。相比于PCI，PCIe采用基于报文的数据传输模式，取消了边带信号，使得系统更为高效且灵活。在PCIe中，原子操作请求和完成报文是为确保数据完整性而引入的，这些操作主要用于低延迟和高精度的数据交换，例如内存更新或锁操作。 原子操作由PCIe V2.1标准定义，包括两个阶段：请求和完成。主设备发起原子操作请求TLP，然后目标设备回应一个原子操作完成TLP，确认操作是否成功。这种方式类似于Non-Posted事务，无需等待响应即可继续其他操作，提高了系统的并行处理能力。 I/O读写请求和完成TLP是PCIe中处理输入/输出操作的方式。I/O读写请求TLP启动一个读或写操作，而对应的完成TLP返回状态信息，表明操作是否成功。对于I/O写操作，完成TLP不携带数据，仅提供操作状态。 配置读写请求和完成TLP则涉及对设备配置空间的访问。与I/O操作类似，配置读写请求由请求TLP发起，然后由配置读写完成TLP回应，确保配置空间的修改被正确地接收和确认。 存储器读写请求TLP是PCIe通信的另一关键部分，它们用于主设备访问设备的内存空间。这种TLP包含地址和可能的数据字段，使得主设备可以直接读取或写入设备内存，提高了数据传输效率。 总结来说，Zynq7020芯片的技术手册深入探讨了PCIe协议中的各种TLP类型，这些都是理解PCIe系统如何高效运作的关键。无论是原子操作、I/O操作、配置空间访问还是内存交互，都依赖于这些精心设计的消息报文格式，确保了PCIe总线在现代高性能计算和嵌入式系统中的广泛应用。