PCI设备的访问方法_非桥设备(type0)

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一、硬件结构

PCI系统框图：

怎么访问到某个PCI设备？

需要理解PCI本地总线信号。

二、 PCI本地总线的信号

主要分为6类：

类别	信号	描述
系统引脚	CLK：给PCI设备提供时钟 RST#：用于复位PCI设备
地址/数据引脚	AD[31:00]：地址、数据复用 C/BE[3:0]：命令或者字节使能 PAR：校验引脚
接口控制	FRAME#：PCI主设备驱动此信号，表示一个传输开始了、进行中 IRDY#：Initiator ready, 传输发起者就绪，一般由PCI主设备驱动此信号 TRDY#：Target ready，目标设备驱动，表示它就绪了 STOP#：目标设备驱动，表示它想停止当前传输 LOCK#：锁定总线，独占总线，有PCI桥驱动此信号 IDSEL：Initialization Device Select，配置设备时，用来选中某个PCI设备 DEVSEL#：Device Select，PCI设备驱动此信号，表示说：我就是你想访问的设备
仲裁引脚	REQ#：申请使用PCI总线 GNT#：授予，表示你申请的PCI总线成功了，给你使用
错误通知引脚	PERR#：奇偶校验错误 SERR#：系统错误
中断引脚(可选)	INTA#、INTB#、INTC#、INTD#

示例：

三、 访问PCI设备

3.1 怎么访问PCI设备

以人来比喻：

• 爷爷想使唤孙子②
• 爷爷发指令给他的儿子①
• 儿子①发指令给孙子②
  

对于嵌入式设备，爷爷是CPU，父辈是PCI桥，孙子是PCI设备，过程如下：

• CPU发出地址addr_cpu
• PCI桥把addr_cpu转换为addr_pci
• PCI总线上所有设备都检测addr_pci地址，发现它属于某个设备的地址，该设备就负责完成此传输

问题1：PCI设备怎么确定自己的地址范围？

回答1：需要配置，软件通过PCI桥查询PCI设备的地址需求，分配一块addr_pci空间给它

问题2：PCI本地的地址空间有哪些

回答2：配置空间、内存空间、IO空间

问题3：怎么理解这些地址空间？看视频。

3.1 PCI设备的地址空间

• 配置空间：PCI设备的配置寄存器

  • 我是什么设备
  • 我需要多大的内存空间
  • 我需要多大的IO空间

• 内存空间或IO空间：PCI本地总线上有AD总线，它是地址、数据复用的总线

  • 传输地址时：这些地址可以是内存地址，也可以是IO地址

  • 怎么分辨是哪类地址？通过C/BE[3:0]这4个引脚来分辨

  • 内存空间、IO空间有什么差别

    • 基本没什么差别

    • 大部分适用内存空间

    • IO空间应该是x86平台的遗留

3.2 访问PCI设备的步骤

• 访问配置空间

• 访问内存空间/IO空间

3.3 示例：配置PCI Agent设备

PCI设备可以简单地分为PCI Bridge和PCI Agent：

• PCI Bridge：桥，用来扩展PCI设备，必定有一个Root Bridge，下面还可以有其他Bridge。
• PCI Agent：真正的PCI设备(比如网卡)，是PCI树的最末端

怎么配置PCI Agent设备？

• 选中：通过IDSEL来选中某个设备

• 怎么访问配置空间：发起一个type 0的配置命令

  • PCI设备最多有8个功能，每个功能都有自己的配置空间(配置寄存器)
  • 你要访问哪个功能？哪个寄存器？发起

• CPU读取配置空间的BAR，得知：这个PCI设备想申请多大空间

• CPU分配PCI地址，写到PCI设备的BAR里

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致谢

以上笔记源自韦东山老师的视频课程，感谢韦老师,韦老师是嵌入式培训界一股清流，为嵌入式linux开发点起的星星之火，也愿韦老师桃李满园。聚是一团火，散是满天星！

在这样一个速食的时代，坚持做自己，慢下来，潜心琢磨，心怀敬畏，领悟知识，才能向下扎到根，向上捅破天，背着世界往前行！
仅此向嵌入行业里的每一个认真做技术的从业者致敬！

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