摘要：作為新一代的通用總線接口標準,，PCI-Express（PCI-E）高帶寬、低延遲,、可擴展,、支持熱插拔等優(yōu)點，使其全面取代了PCI,、AGP等早期總線,。ZLG致遠電子功率分析儀的內部多個高速數據總線中，也包含了PCI-E,。下面我們來一起認識這一接口。

1.1 架構

                 圖 1 框架圖

1,、 Root Complex（RC）

       PCI-E根控制器，集成在主處理器系統(tǒng)中,，管理處理器與PCIE設備的連接。

2,、  Switch

       PCI-E交換設備,，用于PCI-E總線的擴展。

3,、 Bridge

       PCI-E橋設備，用于PCI-E與其它總線的橋接。例如：PCIE to PCI橋,。

4、 Endpoint（EP）

       PCI-E終端設備，例如網卡等通訊板卡或其它數據采集板卡。

實際應用中,，我們關注較多的則是此類設備,。

1.2 通訊

1,、  地址映射

       EP設備可通過配置自身PCI-E控制器,，將設備內部一段內存地址映射到CPU保留地址空間。CPU通過訪問該映射后的地址，便可透明地讀寫設備,，而不必關心物理傳輸細節(jié),。

2、 直接內存訪問

       EP設備具有總線主控能力,，即能夠主動訪問CPU地址空間,。通過修改PCI-E控制器的地址映射,，配合DMA控制器,，可以實現無需CPU干預的數據傳輸,。

3,、 MSI（Message Signaled Interrupt）中斷

       EP設備可以將某個特定消息寫到特定地址,，觸發(fā)一個CPU中斷,。

1.3 枚舉

1,、 配置空間

                  圖 2 1  配置空間

       如圖2所示，配置空間是由EP設備定義,，用于描述EP設備資源及特性的一組寄存器,。在枚舉過程中,，RC會掃描PCI-E總線上的所有設備。通過訪問該設備的配置空間,，可以獲得加載EP設備驅動所需的DeviceID、VendorID等信息,。

1、 BAR（Base Address Registers）

EP設備可向RC請求將自身的1~6段設備地址映射到CPU的地址空間,，這1~6個CPU地址由RC軟件在枚舉過程中分配并回寫到配置空間中的BAR寄存器,。

2,、 枚舉流程

                 圖 3 枚舉流程

       如圖3所示,，CPU以一定順序掃描系統(tǒng)內的PCI-E總線,，為發(fā)現的設備分配總線號,、設備號,，構建設備樹,，分配地址空間并回寫B(tài)AR。操作系統(tǒng)啟動后,，將根據DeviceID、VendorID找到匹配的驅動程序并加載運行,。