Xilinx 7系列PCIe IP核详细手册与接口详解

Xilinx-7系列PCIe-IP核用户手册详细介绍了这款针对FPGA应用的高级通信接口IP。它支持Endpoint和RootPort两种工作模式，符合PCIExpress Base Specification rev.2.1规范，确保了高效、兼容的PCI Express通信。该IP核构建在层次模型上，由物理层、数据链路层和事务层组成，这些层通过数据包协议进行信息传递。 物理层负责传输比特流，数据链路层则负责打包和解包数据，同时添加必要的包头，使得各个层级能够处理数据。Xilinx-7系列提供了1、2、4和8通道选项，不同通道配置对应不同的带宽，例如4通道在2.5Gb/s下限制为64bit用户数据宽度，而8通道在5.0Gb/s下需128bit。需要注意的是，特定封装的FPGA如Kintex-7FBG484仅支持1、2、4通道，8通道模式不适用。 系统接口包括reset (sys_rst_n) 和时钟 (sys_clk)。reset信号是异步输入，加电或热重启时需保持至少1500ns的低电平，而sys_clk是参考时钟，可以设置为100、125或250MHz。PCIExpress接口包含每通道的差分传输和接收对，如pci_exp_txp/txn和pci_exp_rxp/rxn，它们在事务层接口中扮演关键角色。 事务层接口为用户提供了定制事务层数据包(TLP)的接口，其中包括user_clk_out，这是一个输出时钟信号，用于事务、配置、物理层控制和状态操作，与上升沿同步，并在上电且sys_rst_n未拉低时激活。用户逻辑需通过user_reset_out信号进行重置，这是一个输出的事务层重置信号。 Xilinx-7系列PCIe-IP核是FPGA设计中的重要组件，它简化了与PCI Express总线的连接过程，允许用户根据需求灵活配置带宽，同时提供清晰的接口信号管理和时序控制，确保系统性能和稳定性。对于FPGA开发人员来说，理解和利用好这个IP核对于实现高速、高性能的系统至关重要。