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[導(dǎo)讀]PCI是Peripheral Component Interconnect(外設(shè)部件互連標(biāo)準(zhǔn))的縮寫,它是目前個(gè)人電腦中使用最為廣泛的接口,幾乎所有的主板產(chǎn)品上都帶有這種插槽。PCI插槽也是主板帶有最多數(shù)量的插槽類型,在目前流行的臺(tái)式機(jī)主板上,ATX結(jié)構(gòu)的主板一般帶有5~6個(gè)PCI插槽,而小一點(diǎn)的MATX主板也都帶有2~3個(gè)PCI插槽,可見其應(yīng)用的廣泛性。

PCI是Peripheral Component Interconnect(外設(shè)部件互連標(biāo)準(zhǔn))的縮寫,它是目前個(gè)人電腦中使用最為廣泛的接口,幾乎所有的主板產(chǎn)品上都帶有這種插槽。PCI插槽也是主板帶有最多數(shù)量的插槽類型,在目前流行的臺(tái)式機(jī)主板上,ATX結(jié)構(gòu)的主板一般帶有5~6個(gè)PCI插槽,而小一點(diǎn)的MATX主板也都帶有2~3個(gè)PCI插槽,可見其應(yīng)用的廣泛性。

PCI接口概述

PCI總線中有三類設(shè)備,PCI主設(shè)備、PCI從設(shè)備和橋設(shè)備。其中PCI從設(shè)備只能被動(dòng)地接收來自HOST主橋,或者其他PCI設(shè)備的讀寫請(qǐng)求;而PCI主設(shè)備可以通過總線仲裁獲得PCI總線的使用權(quán),主動(dòng)地向其他PCI設(shè)備或者主存儲(chǔ)器發(fā)起存儲(chǔ)器讀寫請(qǐng)求。而橋設(shè)備的主要作用是管理下游的PCI總線,并轉(zhuǎn)發(fā)上下游總線之間的總線事務(wù)。一個(gè)PCI設(shè)備可以即是主設(shè)備也是從設(shè)備,但是在同一個(gè)時(shí)刻,這個(gè)PCI設(shè)備或者為主設(shè)備或者為從設(shè)備。

PCI總線規(guī)范將PCI主從設(shè)備統(tǒng)稱為PCI Agent設(shè)備。在處理器系統(tǒng)中常見的PCI網(wǎng)卡、顯卡、聲卡等設(shè)備都屬于PCI Agent設(shè)備。在PCI總線中,HOST主橋是一個(gè)特殊的PCI設(shè)備,該設(shè)備可以獲取PCI總線的控制權(quán)訪問PCI設(shè)備,也可以被PCI設(shè)備訪問。但是HOST主橋并不是PCI設(shè)備。

PCI規(guī)范也沒有規(guī)定如何設(shè)計(jì)HOST主橋。在PCI總線中,還有一類特殊的設(shè)備,即橋設(shè)備。橋設(shè)備包括PCI橋、PCI-to-(E)ISA橋和PCI-to-Cardbus橋。PCI橋的存在使PCI總線極具擴(kuò)展性,處理器系統(tǒng)可以使用PCI橋進(jìn)一步擴(kuò)展PCI總線。PCI橋的出現(xiàn)使得采用PCI總線進(jìn)行大規(guī)模系統(tǒng)互連成為可能。但是在目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的大規(guī)模處理器系統(tǒng)中,并沒有使用PCI總線進(jìn)行處理器系統(tǒng)與處理器系統(tǒng)之間的大規(guī)?;ミB。因?yàn)镻CI總線是一個(gè)以HOST主橋?yàn)楦臉湫徒Y(jié)構(gòu),使用主從架構(gòu),因而不易實(shí)現(xiàn)多處理器系統(tǒng)間的對(duì)等互連。即便如此PCI橋仍然是PCI總線規(guī)范的精華所在,掌握PCI橋是深入理解PCI體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。PCI橋可以連接兩條PCI總線,上游PCI總線和下游PCI總線,這兩個(gè)PCI總線屬于同一個(gè)PCI總線域,使用PCI橋擴(kuò)展的所有PCI總線都同屬于一個(gè)PCI總線域。其中對(duì)PCI設(shè)備配置空間的訪問可以從上游總線轉(zhuǎn)發(fā)到下游總線,而數(shù)據(jù)傳送可以雙方向進(jìn)行。在PCI總線中,還存在一種非透明PCI橋,該橋片不是PCI總線規(guī)范定義的標(biāo)準(zhǔn)橋片,但是適用于某些特殊應(yīng)用。

(1)傳輸速率高最大數(shù)據(jù)傳輸率為132MB/s,當(dāng)數(shù)據(jù)寬度升級(jí)到64位,數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)264MB/s。這是其他總線難以比擬的。它大大緩解了數(shù)據(jù)I/O瓶頸,使高性能CPU的功能得以充分發(fā)揮,適應(yīng)高速設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?2)多總線共存采用PCI總線可在一個(gè)系統(tǒng)中讓多種總線共存,容納不同速度的設(shè)備一起工作。通過HOST-PCI橋接組件芯片,使CPU總線和PCI總線橋接;通過PCI-ISA/EISA橋接組件芯片,將PCI總線與ISA/EISA總線橋接,構(gòu)成一個(gè)分層次的多總線系統(tǒng)。高速設(shè)備從ISA/EISA總線卸下來,移到PCI總線上,低速設(shè)備仍可掛在ISA/EISA總線上,繼承原有資源,擴(kuò)大了系統(tǒng)的兼容性。(3)獨(dú)立于CPU PCI總線不依附于某一具體處理器,即PCI總線支持多種處理器及將來發(fā)展的新處理器,在更改處理器品種時(shí),更換相應(yīng)的橋接組件即可。(4)自動(dòng)識(shí)別與配置外設(shè) 用戶使用方便。(5)并行操作能力。PCI (Peripheral Component Interconnect)總線是一種高性能局部總線,是為了滿足外設(shè)間以及外設(shè)與主機(jī)間高速數(shù)據(jù)傳輸而提出來的。在數(shù)字圖形、圖像和語音處理,以及高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理等對(duì)數(shù)據(jù)傳輸率要求較高的應(yīng)用中,采用PCI總線來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,可以解決原有的標(biāo)準(zhǔn)總線數(shù)據(jù)傳輸率低帶來的瓶頸問題。

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