PCI总线接口控制信号详解：帧周期与设备准备

PCI (Peripheral Component Interconnect) 总线接口标准是一种广泛应用于个人电脑和其他设备的高速局部总线技术，它提供了一种可靠且高效的连接方式，使得各种组件能够协同工作。在设计和理解PCI接口时，接口控制信号是关键要素。 接口控制信号包括以下几个主要组成部分： 1. **FRAME#**：帧周期信号（S/T/S），用于指示数据传输的开始和持续时间，确保同步通信。 2. **IRDY#**：主设备准备好信号，当主设备准备好进行数据传输时，会发送此信号，表明其可以接收从设备的数据。 3. **TRDY#**：从设备准备好信号，当从设备准备好接收数据或完成处理时，它会发送这个信号，确认数据可以被发送。 4. **STOP#**：这是一个单向信号，当从设备需要停止当前传输时，会向主设备发送，允许主设备结束数据传输。 5. **LOCK#**：锁定信号，用于同步数据传输，确保数据的一致性。 6. **IDSEL**：初始化设备选择信号（片选信号），用来指定特定的设备在总线上获得访问权限。 7. **DEVSEL#**：设备选择信号，由从设备驱动，用于在多个设备间进行选择通信。 PCI总线的特点包括： - 高速，支持时钟频率33.3MHz和66MHz，数据传输速率可达133-266MB/S。 - 支持猝发传输，提高数据传输效率。 - 独立于处理器设计，适用于多种类型的计算机平台。 - 具有即插即用功能，简化了硬件安装和管理。 - 支持多个主控制器，增强系统的灵活性。 - 存取时间延迟小，提高了响应速度。 - 数据完整性保障机制，确保数据正确传输。 - 低成本和高可靠性，经济实用。 - 可与其他总线如ISA、EISA和AGP共存。 PCI总线信号分为必需信号和可选信号： - 必需信号：主设备49条，从设备47条，用于基本数据交互。 - 可选信号：51条，用于扩展功能，如64位数据传输、中断请求和高速缓存支持。 PCI设备分类： - 主设备：控制总线操作的设备，如CPU。 - 从设备：响应主设备请求的设备，如内存、显示卡、硬盘等。 PCI信号类型： - 输入（IN）：单向数据流，只能由外部设备驱动。 - 输出（OUT）：单向数据流，只能驱动外部设备。 - 双向三态输入/输出（T/S）：信号可以在设备间双向传输，处于高阻状态时，不会影响其他信号。 - 持续低电平有效的三态信号（S/T/S）：主设备产生的信号，用于数据传输。 - 漏极开路（O/D）：一种输出信号模式，用于保护其他电路不受信号的影响。 - 低电平有效（#）：这类信号在逻辑上为0时有效。 此外，PCI系统接口还包括时钟信号（CLK），用于同步总线操作。理解这些信号及其作用对于设计和维护PCI系统至关重要，它们共同决定了PCI总线的性能和兼容性。