PCIe体系结构解析：TLP路由策略

"本文档主要介绍了TLP（Transaction Layer Packet）在赛灵思Zynq7020芯片中如何进行路由，重点讲述了PCI Express（PCIe）总线的三种路由方式：基于地址的路由、基于ID的路由以及隐式路由，并详细阐述了基于地址的路由机制。" PCIe总线在传输数据时，采用TLP作为基本的数据包单位。TLP路由是决定这些数据包如何通过Switch或PCIe桥到达Endpoint (EP) 或 Root Complex (RC) 的过程。总线定义了三种路由策略来确保数据准确无误地传输。 **基于地址的路由**主要应用于存储器和I/O读写请求。这种路由方式利用TLP中的Address字段来确定数据包的目的地。当TLP携带存储器或I/O地址时，PCIe设备会根据地址将数据包转发到正确的Egress端口。在多级Switch架构中，每个Switch内部都有多个虚拟PCI-to-PCI桥，这些桥的配置寄存器存储了它们可以接收的物理地址范围。系统软件在初始化阶段会设置这些寄存器，使得TLP在传输过程中能依据地址找到正确路径。 **基于ID的路由**则适用于配置读写报文、Vendor_Defined Messages、Completion (Cpl) 和 CplD报文。这些类型的TLP使用PCI总线号来进行路由选择。在Switch或多端口RC的配置空间内，包含了关于如何根据总线号进行路由的信息。 **隐式路由**主要服务于Message报文，如INTx中断信号、电源管理消息和错误信号消息等（除Vendor_Defined Messages外）。隐式路由通常是从下游端口到上游端口的数据传递，或RC向EP发送的广播报文。 PCIe体系结构在设计上与PCI总线有相似之处，但使用TLP而非总线周期进行数据传输。在PCIe中，HOST主桥、PCI总线、PCI设备和HOST处理器共同构成了系统的核心组件。HOST主桥连接着HOST处理器和PCI总线，负责协调两者之间的通信。 在实际应用中，了解这些路由机制对于理解和优化PCIe设备的性能至关重要，特别是在涉及多级Switch和复杂拓扑的系统中。理解如何通过配置寄存器设置正确的地址范围，能够有效地提升系统效率并减少数据传输错误。因此，对于Zynq7020这样的高性能芯片来说，掌握TLP路由技术是实现高效PCIe通信的基础。