pcie总线的fpga设计方法

《pcie总线的fpga设计方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、万方数据2009年第8期计算机与现代化JISUANJIYUXIANDAIHUA总第168期文章编号：1006·2475(2009)08-0178-05PCIE总线的FPGA设计方法闵牡丹1，刘一娜2(K江西省计算机技术研究所．江西南昌330002；2．中国传媒大学计算机学院，北京100024)摘要：将PCIE与PCI、K1．X等总线技术进行比较，分析它的技术特性和优势，剖析数据包在各层中的流动过程。／并且详细阐述基于FPGA的两种盯行性实现方案，即采用第三方PHY接口器件和低成本FPGA的实现方法以及采胀成GTP的FPGA实现方法，对两者的优缺点进行

2、比较。关键词：PCIExpress；FPGA；意钱接口：事务协议中图分类号：TP311．52文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1006-2475．2009．08．049DesignMethodofPCIEBusbyFPGAMINMu—danl，LIUYi．na2(1．JiangxiInstituteof鼬mputingTechnology，Nanehang3知t002，China；2．SchoolofComputer，CommuAicafionUmvemityofChina，氍咖ng100024，China)Abstract：Thi

3、spapercomparesPCIEwiththe0Ii辱IIalb凶techniquessuchasPcI．PCI·X，etc．，analyzesitscharacteristicsandadvantages，andanalyzestheprocessthatadatapacketgoe,t11rouglIevery／l各yer．ItdescribestwopossibleFlea-h8edmethod*indetail．OneistOu舱athird-partyPHYinterfacedevicewitIIanon-G；fP-containedF

4、PGAdevice．theotheroneonlyneedsaGTP-containedFPGAdevice，alsogivesacomparisonaboutthe砷V吵tage8anddisadvantagesofthesetwomethods·Keywords：PCIExpress；FPGA；bminterface；transactionprotod；l1PCIE总线概述PCIE(PCIExpress)总线是在PCI总线基础上发展起来的第三代计算机与外围设备互联技术，具有点对点连接、带宽大的优点，正逐步取代夕cI总线u⋯，研究开发基于PCIE总

5、线接口的数据处理设备势在必行。市场有许多PCI总线接口控制器件，比如AM-CC公司的$5920／5933／5935、班Ⅸ公司的PCI9054／9656等，但是因为PCIE总线胸接121频率为2．5GHz，对PCB电路板的材质、布局、走线、工艺、测试都提出非常高的要求，难于设计，和制造．到目前为止还没有完整的PCIE总线接团榨制器件。因此，研究PCIE总线接口的设计，必须熟悉数字射频电路的设计方法与制造工艺，掌握射频电路的设计工具软件与电路调试技术，为高速数据处理设备的研究做好技术铺垫。与PCI,,PCI-X总线相比，PCIE总线具有强大的性能优势／女

6、口表l所示。表1PCI、PCI／X与PdExpress的性能对比性能类别PCI、PcI—XPCIE信号机制采用并行的信号机制串行差分接口时钟频率传输速率从331Vlbl]s到133Mbps传输速率达到2．5Cbp‘总线带宽总线带宽有32bit和64bit两种多种传输模式(x1，⋯，×32)信号类型支持边带信号控镧In-Band结构通信模型Imd．Stare槊构kad．S10R集构事务类型存储器．I／0。配置存储器。VO。配置和消息电源管理PcI电源管理高级电源管理其它性能高级RAS，支持热插拔其它性能支豫QOS(1)PCIE的最关键的优势是其优异的性

7、能。32位PCI总线通常以266MB／s的峰值带宽(时钟频率为66MHz)T作，而PCIE则拥有多条通路，其时钟频率为2．5Gbps，对于×32的传输模式，其总带宽可达16GB／s。同时它采用点对点的串行通信，巨大的吞收稿日期：2009-04-02作者简介：闵牡丹(1977．)，女，江西彭泽人，江西省计算技术研究所助理工程师，研究方向：计算机应用；刘一娜(1986一)，女，辽宁大连人，中国传媒大学计算机学院电子通信工程硕士研究生，研究方向：多媒体通信。万方数据2009年第8期闵牡丹等：PCIE总线的FPGA设计方法，179吐量和快速的传输速率具有划时

8、代的意义。另外，由于可以提供1-32条PCIE通路，因此可以针对特定的设计，确定性能和成本的最佳平衡点，这对