PCI总线仲裁接口与信号详解

PCI（Peripheral Component Interconnect，外设部件互连）总线接口标准是个人电脑主板上一种重要的通信标准，用于连接CPU、内存、输入输出设备以及各种扩展卡，如显卡、声卡、网卡等。在讨论PCI接口时，我们重点关注以下几个关键知识点： 1. **仲裁接口信号**： - `REQ#`（总线占用请求信号）：T/S类型的双向三态输入/输出信号，主设备在需要占用总线时发送此信号，请求获得访问权限。 - `GNT#`（总线占用允许信号）：T/S类型的信号，由PCI桥或主机确认是否允许请求设备使用总线，是响应`REQ#`的信号。 2. **错误报告接口信号**： - `PERR#`：S/T/S类型的持续且低电平有效的三态信号，用于报告数据奇偶校验错误。 - `SERR#`：O/D类型的漏极开路信号，用于报告系统级错误，通常由主设备发送给CPU或其他设备。 3. **中断接口**： - PCI总线提供了4条中断线（INTA#, INTB#, INTC#, INTD#），用于设备间的中断通信，多功能设备可以选择使用其中的任一条或多条，而单功能设备通常只使用INTA#。 4. **PCI总线特性**： - 高速性能：支持33.3MHz或66MHz时钟频率，数据传输速率可达133-266MB/s。 - 突发传输：支持突发数据传输模式，提高数据传输效率。 - 独立性：与处理器独立，适应多种计算机架构。 - 多主控器支持：一个PCI总线可以连接多个主控制器，如CPU、显示卡等。 - 即插即用：简化了设备安装过程，提高系统兼容性。 5. **典型PC系统结构**： - 包括CPU、北桥、南桥、内存、PCI总线、各种扩展卡（如显示卡、声卡、网卡等）、输入输出接口等组件。 6. **PCI信号类型**： - 主要区分为主设备和从设备信号，以及IN（输入）、OUT（输出）、T/S（双向三态）和S/T/S（持续低电平有效三态）、O/D（漏极开路）等不同信号类型。 7. **系统接口信号**： - CLK：单向输入的PCI系统时钟信号，用于同步数据传输。 这些知识点概述了PCI总线的核心功能、接口设计、信号交互方式以及在PC系统中的应用，是理解PCI接口工作原理和实现高效数据传输的基础。在实际硬件设计和系统集成中，了解这些细节至关重要。