1、pci express 在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用在過去幾十年里，pci是一種十分勝利的通用i/o總線標(biāo)準(zhǔn)，尤其在系統(tǒng)應(yīng)用中，常常會(huì)看到pci總線的蹤影，但它將不能滿足將來計(jì)算機(jī)設(shè)備的帶寬需要。隨著創(chuàng)造工藝的進(jìn)展，將會(huì)浮現(xiàn)10ghz的cpu，高速的內(nèi)存和顯卡，甚至1gbps和10gbps的網(wǎng)卡等其他需要“無限”內(nèi)部帶寬的設(shè)備。由intel公司推出的第三代i/o總線結(jié)構(gòu)pci express（3gio）就是順應(yīng)這種需要產(chǎn)生的。它不但能與本來的pci設(shè)備兼容工作，還可以增加原有設(shè)備的性能。其特點(diǎn)就是高性能，高擴(kuò)展性，高牢靠性，好的升級(jí)性及低的成本。2002年7月23日，pci-sig正式公布了pci e

2、xpress 1.0規(guī)范，并且按照其開發(fā)藍(lán)圖，將在2006年正式推出2.0規(guī)范。pci express有兩個(gè)版本：基礎(chǔ)版和交換版。基礎(chǔ)版的特點(diǎn)是：與pci軟件兼容;很少的引腳數(shù)量（串行）;高速率（2.5gbps/通道）;可擴(kuò)展（到32通道）;crc（鏈路，端到端）;熱插拔;qos（quality of service）能力。交換版的特點(diǎn)是：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層與基本版兼容;基于源的路由;多協(xié)議封裝;阻塞管理;多播/廣播。pci express的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括一個(gè)主橋和若干盡頭（end point）（對(duì)應(yīng)若干輸入輸出設(shè)備），見圖1。多點(diǎn)對(duì)點(diǎn)聯(lián)結(jié)技術(shù)將新的特性-開關(guān)技術(shù)-引入了輸入輸出總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。開

3、關(guān)技術(shù)替代了本來的多點(diǎn)復(fù)用（multi-drop）總線技術(shù)，在不同的盡頭間它提供對(duì)等聯(lián)結(jié)的方式，將各個(gè)盡頭的數(shù)據(jù)分開傳輸，最后匯總到主橋內(nèi)。pci express的基本特征： 串行l(wèi)vds鏈接，見圖2; 基于互換的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu); 每個(gè)通道的每個(gè)方向數(shù)據(jù)傳輸速率為2.5gbps; 最高銜接通道為32個(gè); 帶寬可擴(kuò)展（最大×32）。 crc（鏈路，端到端）; 熱插拔; ntb鏈接的多host結(jié)構(gòu); 與pci/x兼容; 。下表中列出了pci express特點(diǎn)所帶來的用法上的優(yōu)點(diǎn)。表一：表二是將pci express與pci/x舉行的對(duì)照。注1. 并行總線通常包含地址/數(shù)據(jù)信號(hào)和一些邊帶信號(hào)。

4、邊帶信號(hào)用來表示總線上數(shù)據(jù)的方向和事務(wù)處理的類型，還能用于表示中斷或總線主控哀求。注2. 一個(gè)典型的pci express銜接用法兩個(gè)lvds（低差分信號(hào)）對(duì)，一對(duì)用于發(fā)送，一對(duì)用于接收。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中沒有邊帶信號(hào)，見圖3。圖3 典型的pci express銜接圖4 pci express在嵌入式控制系統(tǒng)的應(yīng)用注3. pci express信道能*以增強(qiáng)總帶寬，可用的帶寬挺直與通道的數(shù)目成比例。其有效組合為×1，×2，×4，×8，×12，×16，×32，通道數(shù)加倍帶寬也加倍。如一個(gè)10gbps的以太網(wǎng)控制器可以用法4條pci

5、express來與控制器的帶寬相匹配。因?yàn)閜ci express的突出特性，打算了它可以用于無數(shù)領(lǐng)域，諸如服務(wù)器、成像系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、工業(yè)控制等，影響比較大的可能還是嵌入式系統(tǒng)，圖4給出了其應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?？梢钥闯?，在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中本地端設(shè)備通過pci express橋銜接在一起，不再是通過pci橋銜接。依靠開關(guān)技術(shù)，本地端設(shè)備就可以“無限”的扇出，且傳輸速率不會(huì)下降，而傳統(tǒng)的依賴pci橋銜接的設(shè)備因?yàn)槎帱c(diǎn)復(fù)用總線技術(shù)的限制，每一路本地端設(shè)備的傳輸速率會(huì)下降。在嵌入式應(yīng)用方面，另外一個(gè)比較讓人關(guān)注的應(yīng)當(dāng)是express card，這種具有2.0接口的小型卡，其硬件成本

6、低，功能性好，將會(huì)取代粗笨的pc卡和發(fā)揮compact flash的優(yōu)點(diǎn)。但是這種卡進(jìn)入嵌入式市場(chǎng)的速度不會(huì)很快，由于pci express將涉及硬件支持形式和特點(diǎn)的重大轉(zhuǎn)變，對(duì)現(xiàn)有板卡的板形標(biāo)準(zhǔn)仍待制定4。因?yàn)閜ci express技術(shù)卓越的特性，無數(shù)公司都投入了大量的精力來促進(jìn)該技術(shù)的推廣。在2003年秋天的intel開*壇上，plx第一個(gè)演示了基于pci express的atca（advanced telecom computing architecture）系統(tǒng)。各芯片組廠商也忙于開發(fā)支持pci express的芯片。mellanox技術(shù)公司已經(jīng)公布了相關(guān)的芯片產(chǎn)品。intel的i91

7、5p grantsdale和i925×alderwood芯片組將包括用于圖形的×16銜接，并支持333/400mhz的ddr和400/533mhz的ddr2。intel的南橋芯片ich6將有4條pci express×1銜接和4個(gè)串行ata150端口。ich6的俗稱是azalia，可以為pc提供192khz，32位的多通道音頻支持。威盛的北橋芯片保留了傳統(tǒng)的agp支持，其新的vt8251南橋芯片還將包括兩個(gè)×1pci express銜接，4個(gè)串行ata端口，gb級(jí)以太網(wǎng)和8通道192khz，24位音頻支持。sis的第一代pci express南橋芯片sis965l將包括兩個(gè)×1銜接，8通道音頻，兩個(gè)串行ata端口和gb級(jí)以太網(wǎng)支持。該公司已經(jīng)量產(chǎn)sis965和9652南橋芯片。via和ali也方案今年第3季度量產(chǎn)pci express南橋芯片vt8251和m1573。p