PCI系列总线及其应用
2006-08-15 11:01:18来源：现代电子技术 作者：dvbcn热度:
摘 要 介绍了PCI系列总线的基本原理及应用，全面描述了各总线的特点及其适用的领域。包括标准PCI总线、CompactPCI总线、PXI总线，PCI-X总线、SmallPCI 总线及MiniPCI总线。
关键词 PCI总线 PCI系列总线 总线应用
PCI总线从其诞生开始，在近10年的生命历程中，已发展成为局部总线的新标准。在PC机及工控领域，已出现PCI总线逐渐代替ISA/EISA等总线的趋势。为了使性能卓越的PCI 总线具有更广泛的应用领域， PICMG［注1］，PXISA［注2］及PCISIG［注3］等组织先后对标准PCI 总线进行了扩展，产生了如CompactPCI，PXI，PCI-X，SmallPCI，MiniPCI等总线，从而出 现了PCI的系列总线。下面将分别对上述总线进行介绍，并提出各总线的主要应用方向。
1 标准PCI总线
这是PCI系列总线的第一个规范，由PCISIG最初于1993年发布V1.0版，随后进行了多 次修订，目前的最新版是V2.2版。标准PCI总线也由最初的32 B/33 MHz发展到目前的64B/64MHz。一个PCI系统的典型结构如图1所示。
从图中可以看出，一个PCI系统主要由处理器、存储单元、主机-PCI桥（主桥）、PCI-PCI 桥、PCI-扩展总线、各种PCI卡及附属电路组成。
PCI总线是以ISA/EISA等PC用低速总线的替代者的身份出现的，它之所以成为局部总线的 主流，是由其所具有的一些显著的特点决定的。具体如下：
(1) 运行速度快，可扩展性好
PCI总线典型的工作频率为33 MHz，支持66 MHz扩展。它的总线宽度为32位，并可以扩展 到64 位。当较多外设接到CPU总线上而使总线驱动能力不足时，可采用多条PCI总线，这些总线可 以并发工作，每条总线上最大可以接4个PCI设备。
(2) 兼容性好，稳定可靠
PCI总线可与ISA、EISA、VESA等总线兼容，由于PCI规范与CPU及时钟无关，也就是说，PC I 的插卡是通用的，可插到任何一个有PCI总线的系统上去（一般对同一类型CPU的系统而言） 。PCI卡通用于所有的x86体系结构的微机，不论是486还是奔腾CPU，也不管主频是多少赫兹 ，都大大简化了系统设计，同时保证了PCI设备的工作状态的稳定。
(3) 从硬件上保证“即插即用”功能的实现
所谓“即插即用”，就是要求各种插卡插入系统就能工作，而不必手动设置开关或跳线， 即有自动配置功能。PCI总线为每个PCI插槽定义了相应的配置空间，一旦PCI卡插入系统，系统BIOS能根据从配置空间读到的关于该扩展卡的信息，结合系统实际情况为插卡分配内存或I/O地址、中断和某些定时信息，实现自动配置功能，从根本上免除了人工配置。
(4)规范标准严格
PCI总线对协议、时序、负载、电气性能和机械性能等指标都有严格的规定，这正是ISA、VESA这类总线所不及的地方，从而保证了它的可靠性和兼容性。
(5)PCI总线应用
① PCI总线的应用十分广泛。几乎每台PC及工控机均有PCI总线，且均以PCI总线为主，其他总线为辅；
② 各种档次的服务器及相关设备；
③ 为其他PCI系列总线定义了基本的功能和电气特征，成为它们的基础；
④ 目前，生产PCI接口芯片的半导体厂商较多，国内流行的主要是Plx和AMCC公司的产 品。Plx公司主要有plx9054，plx9050，plx9080等；AMCC公司主要是S5933和S5920。
2 CompactPCI总线
PCI总线具有高性能和良好的性价比，一直吸引着人们希望将其应用于电信及其他工 业领域。但是，标准 PCI总线技术无法满足这类应用在系统强壮性和可靠性方面的苛刻要求 。为了调和这一矛盾，产生了CompactPCI总线技术。
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