Что такое шина PCI? Что такое pci шина
PCI шина
PCI (Peripheral Component Interconnect bus) — шина для подсоединения периферийных устройств. Стала массово применяться для Pentium-систем,но используется и с 486 процессорами. Частота шины от 20 до33 МГц, теоретически максимальная скорость 132/264 Мбайт/с для 32/64 бит. В современных материнских платах частота на шине PCI задается как ½ входной частоты процессора, т.е при частоте 66 MHzна PCI будет 33 MHz, при 75 MHz — 37.5 MHz.
Содержание:
Сигналы шины PCIРазъем шины PCIЦиклы шиныПодтверждение прерывания (0000)Специальный цикл (0001)
Имеет версии с питанием 5V, 3.3V и универсальную(с переключением линий +VI/O c 5V на 3,3V). Ключами являются пропущенные ряды контактов 12, 13 и 50, 51. Для слотас питанием 5V ключ расположен на месте контактов 50, 51, для 3,3 В — 12, 13, а дляуниверсального — два ключа: 12, 13 и 50,51. 32-битный слот заканчивается контактами А62/В62, 64-битный — А94/В94.
Слот PCI самодостаточен для подключения любого контроллера (VLB не работала без ISA), на системной плате может сосуществовать с любойиз других шин ввода-вывода.
Шина PCI — первая шина в архитектуре IBM PC, которая не привязанак этой архитектуре. Она является процессорно-независимой и применяется, например, в компьютерах Macintosh.В отличие от остальных шин, компоненты расположены на левой поверхности плат PCI-адаптеров. По этой причине крайний PCI-слот обычно разделяет использование посадочного места с соседнимISA-слотом (Shared slot).
Процессор через так называемые мосты (PCI Bridge) может быть подключен к нескольким каналам PCI, обеспечивая возможность одновременной передачи данных между независимыми каналами PCI (возможно только в спецификации 2.1).
Автоконфигурирование устройств (выбор запросов прерывания, каналов DMA) поддерживается средствами BIOS материнской платы по образу и подобию стандарта Plug & Play. В настоящее время действует спецификация PCI 2.1.
Стандарт PCI определяет для каждого слота конфигурационное пространство размером до 256 восьмибитных регистров, не приписанных ни к пространству памяти, ни к пространствуввода-вывода. Доступ к ним осуществляется по специальным циклам шины Configuration Read и Configuration Write, вырабатываемым контроллером при обращении процессора к регистрам контроллера шины PCI, расположенным в его пространстве ввода-вывода.
На PCI определены два основных вида устройств — инициатор (по ГОСТ — задатчик), т. е. устройство, получившее от арбитра шины разрешение на захват ее и устройство назначения, цель (target) с которым инициатор выполняет цикл обмена данными.
Сигналы шины PCIЗнак — (минус) перед названием сигнала означает, что активный уровень этого сигнала логический ноль, обозначение {XX:0} означает группу сигналов с номерами от 0 до XX.
AD{31:0} — мультиплексированная шина адреса/данных. Адрес передается по сигналу — FRAME, в последующих тактах передаются данные.
-C/ BE{3:0} — команда/разрешение обращения к байтам. Команда, определяющая тип очередного цикла шины (чтение-запись памяти, ввода/вывода или чтение/запись конфигурации, подтверждение прерывания и другие) задается четырехбитным кодом в фазе адреса по сигналу — FRAME.
-FRAME — индикатор фазы адреса (иначе — передача данных).
-DEVSEL — выбор инициатором устройства назначения.
-IRDY - готовность инициатора к обмену данными.
-STOP — запрос устройства назначения к инициаторуна останов текущей транзакции.
-LOCK — используется для установки, обслуживания и освобождения захвата ресурса на PCI.
-REQ {3:0} — запрос от PCI-устройствана захват шины (для слотов 3:0).
-GNT {3 0} — разрешение мастеру на использование шины.
PAR — общий бит четности для линий AD{31:0} и C/BE{3:0}.
-ParityER — сигнал об ошибке по четности (от устройства,ее обнаружившего).
-RST - сброс всех устройств.
IDSEL — выбор устройства назначения в циклах считывания и записи конфигурации.
-SERR — системная ошибка, активизируется любым устройством PCI и вызывает немаскируемое прерывание процессора (NMI).
-REQ64 — запрос на 64-битный обмен.
-ASK64 — подтверждение 64-битного обмена.
-INTR A,B,C,D — линии запросов прерывания, направляются на доступные линии IRQ BIOS компьютера. Запрос по низкому уровню допускает разделяемое использование линий прерывания.
Clock — сигнал синхронизации на тактовой частоте шины.
Test Clock, -TSTRES, TestDO, TestDI — сигналы для тестирования адаптеров по интерфейсу JTAG (на системной плате обычно не задействованы).
TSTMSLCT — перевод в режим тестирования.
Разъем шины PCI
| Ряд В | Номер | Ряд А | Ряд В | Номер | Ряд А |
| -12 В | 1 | -TSTRES | -C / BE 3 | 26 | IDSEL |
| Test Clock | 2 | +12 B | AD 23 | 27 | +3,3 B |
| GND | 3 | TSTMSLCT | GND | AD 22 | |
| Test DO | 4 | Test DO | AD 21 | 29 | AD 20 |
| +5 B | 5 | +5 B | AD 19 | 30 | GND |
| +5 B | 6 | -INTR A | +3,3 B | 31 | AD 18 |
| -INTR B | 7 | -INTR C | AD 17 | 32 | AD 16 |
| -INTR D | 8 | -C / BE 2 | 33 | +3,3 B | |
| -PRSNT 1 | 9 | Reserved | GND | 34 | -FRAME |
| Reserved | 10 | +VI / O | -IRDY | 35 | GND |
| -PRSNT 2 | 11 | Reserved | +3,3 B | 36 | -TRDY |
| GND / Ключ | 12 | GND /Ключ | -DEVSEL | 37 | |
| GND / Ключ | 13 | GND /Ключ | GND | 38 | -STOP |
| Reserved | 14 | Reserved | -Lock | 39 | +3,3 B |
| GND | 15 | -RST | ParityER | 40 | SDONE |
| Clock | 16 | +VI / O | +3,3 B | 41 | -SBOFF |
| GND | 17 | -GNT | SysERR | 42 | GND |
| -REQ | 18 | GND | +3,3 B | 43 | PAR |
| +V I/O | 19 | Reserved | -C / BE 1 | 44 | AD 15 |
| AD 31 | 20 | AD 30 | AD 14 | 45 | +3,3 B |
| AD 29 | 21 | +3,3 B | GND | 46 | AD 13 |
| GND | 22 | AD 28 | AD 12 | 47 | AD 11 |
| AD 27 | 23 | AD 26 | AD 10 | 48 | GND |
| AD 25 | 24 | GND | GND | 49 | AD 9 |
| +3,3 B | 25 | AD 24 | GND / Ключ | 50** | GND / Ключ |
| GND /Ключ | 51**** | GND / Ключ | GND | 73 | AD 56 |
| AD 8 | 52 | -C / BE 0 | AD 55 | 74 | AD 54 |
| AD 7 | 53 | +3,3 B | AD 53 | 75 | +VI / O |
| +3,3 B | 54 | AD 6 | GND | 76 | AD 52 |
| AD 5 | 55 | AD 4 | AD 51 | 77 | AD 50 |
| AD 3 | 56 | GND | AD 49 | 78 | GND |
| GND | 57 | AD 2 | +VI / O | 79 | AD 48 |
| AD 1 | 58 | AD 0 | AD 47 | 80 | AD 46 |
| + VI / O | 59 | +VI / O | AD 45 | 81 | GND |
| -ACK 64 | 60 | -REQ64 | GND | 82 | AD 44 |
| +5 B | 61 | +5B | AD 43 | 83 | AD 42 |
| +5 B | 62 | +5B | AD 41 | 84 | +VI / O |
| Конец 32-битного разъема | GND | 85 | AD 40 | ||
| AD 39 | 86 | AD 38 | |||
| Reserved | 63 | GND | AD 37 | 87 | GND |
| GND | 64 | -C / BE 7 | +VI / O | 88 | AD 36 |
| -C / BE | 65 | - C / BE 5 | AD 35 | 89 | AD 34 |
| -C / BE | 66 | + VI / O | AD 33 | 90 | GND |
| GND | 67 | PAR 64 | GND | 91 | AD 32 |
| AD 63 | 68 | AD 62 | Reserved | 92 | Reserved |
| AD 61 | 69 | GND | Reserved | 93 | GND |
| +VI / O | 70 | AD 60 | GND | 94 | Reserved |
| AD 59 | 71 | AD 58 | Конец 64-битного разъема | ||
| AD 57 | 72 | GND | |||
*12, 13 — ключ для 3,3V
**50,51 — ключ для 5V
Циклы шиныПо сигналам C/BE (от C/BE3 до C/BE0) во время фазы передачи адреса определяется тип цикла передачи данных.
| 0000 | Interrupt Acknowledge (подтверждение прерывания) |
| 0001 | Special Cycle (специальный цикл) |
| 0010 | I/O Read (чтение порта) |
| 0011 | I/O Write (запись в порт) |
| 0100 | reserved (резервировано) |
| 0101 | reserved (резервировано) |
| 0110 | Memory Read (чтение памяти) |
| 0111 | Memory Write (запись в память) |
| 1000 | reserved (резервировано) |
| 1001 | reserved (резервировано) |
| 1010 | Configuration Read (чтение конфигурации) |
| 1011 | Configuration Write (запись конфигурации) |
| 1100 | Multiple Memory Read (множественное чтение памяти) |
| 1101 | Dual Address Cycle (двойной цикл адреса) |
| 1110 | Memory-Read Line (чтение памяти) |
| 1111 | Memory Write and Invalidate (запись в памятьи проверк |
Подтверждение прерывания (0000)
Контроллер прерываний автоматически распознает сигнал INTA и реагируетна него передачей вектора прерывания по шине AD.
Специальный цикл (0001)
compsovet.com
Что такое шина PCI?
Тенденции развития вычислительной техники очевидны – это унификация, упрощение для производителей (снижение накладных расходов) и объединение многих устройств в едином корпусе. Нет ничего удивительного в том, что многие современные пользователи новички даже не знают, что такое шина PCI. Те же, кто застал времена становления IBM совместимых компьютеров на базе 286, 386 и пр. процессоров, без сомнения, помнят то обилие различных шин и аппаратных интерфейсов, используемых в компьютерных системах того времени. Это знаменитая 8 ми битная шина ISA, затем ее доработка VLB (известная как VESA), шина PCI, специализированный разъем Intel для софт модемов, AGP и пр. Причем, все они, за редким исключением, были нужны. А вот в настоящее время на материнских платах поразительная «бедность» одна лишь шина PCI Express, правда, разных ревизий и с различным количеством сигнальных линий. Увы, за такую унификацию платить, в буквальном смысле, приходится конечному пользователю. Ведь даже если в наличии есть, к примеру, качественная звуковая карта, представляющая собой PCI устройство, ее попросту некуда подключать (неудобные переходники не в счет) и приходится покупать версию для другой шины или, вообще, перейти на, откровенно говоря, ущербное, встроенное решение. Ситуация напоминает историю с «насильственным» переводом всех с AGP на PCI E.
Чем же так прославилась шина PCI? Ее история началась в далеком 1991 году, когда с появлением производительных процессоров класса Pentium стало понятно, что распространенная 8 ми битная ISA уже не может обеспечивать приемлемой скорости взаимодействия всех компонентов между собой. Напомним, что в то время не было ни DMI, ни Hyper Transport, а связь компонентов на материнской плате осуществлялась посредством системной шины. Хотя и предпринимались попытки обойти ограничения ISA, например, так и появилась шина VESA, но из за ограничений они не приживались.
В 1992 году компанией Intel была представлена шина PCI версии 1.0 на основе открытого стандарта. Ее тактовая частота составляла огромные по тем временам 33 МГц (что упрощало масштабирование частоты процессора), в зависимости от аппаратной реализации поддерживались 32 или 64 бита (сравните с 8 ми битами ISA). Напряжение линий данных составляло 5 и 3,3 В, а пропускная способность составила 133 Мбайт. И, главное, была реализована поддержка Plug & Play (долой перемычки!).
В 1993 году появилась усовершенствованная версия 2.0.
Шина PCI приобрела мировую известность с 1995 года (версия 2.1). В зависимости от реализации частота составила 66 МГц. При использовании 64 битного варианта через данную шину удавалось передать 533 Мбайт. Подоспевшая Windows 95, наконец то, в полной мере обеспечила корректную работу устройств PCI с технологией Plug & Play. Сигнальные линии позволяли перейти с 5В на 3,3 В.
Далее были выпущены ревизии 2.2 3.0. Разъем в версии 2.2 имел «ключ», блокирующий установку несовместимых по напряжению устройств. В 2.3 продолжается переход на 3.3 В, поэтому использование таких устройств в версиях до 2.1 (5 В) приводило к повреждению как карты, так и, иногда, шины. В 3.0 версии напряжение 5 В больше не использовалось.
В 1997 году PCI пришлось потесниться, так как той же Intel была выпущена шина AGP для видеокарт, которые не могли полностью раскрыть свой потенциал на PCI.
Сейчас шина PCI, как указывалось ранее, практически не используется, уступив место своей преемнице – PCI Express. Программный механизм адресации остался прежним, однако физическая реализация претерпела существенные изменения. Было изменено количество проводников, увеличена рабочая частота (наряду с уменьшением тока). Способ конфигурирования инициаторов трансакции (подключенных устройств) также изменился, позволив более удобно обрабатывать их запросы к шине.
Кстати, на некоторых материнских платах все еще можно встретить разъема шины PCI. Однако о нативной поддержке со стороны чипсета и процессора речь не идет в данном способе реализации применяется специальная микросхема моста, перенаправляющая запросы PCI к PCI Express.
autogear.ru
Что такое шина PCIe?
Периферийный компонент Interconnect Express шины, также известной как шина PCIe, это часть компьютера, которая позволяет устройствам PCIe подключиться и общаться с материнской платой. Сам разъем PCIe представляет собой обновленную версию старых устройств подключенных компонентов технологии PCI, которая, в принципе, обеспечивает обмен данными между периферийным устройством и материнской платой. Шина PCIe может обрабатывать намного быстрее передачу данных шиной PCI, что приводит к лучшей графике или сетевым подключениям.Общая идея, лежащая в слоте PCI является возможность надстройки которая должна быть установлена на компьютерах. PCI или PCIe шины могут рассматриваться в качестве слота расширения, в которые могут быть подключены модули чтобы непосредственно повысить конкретные возможности компьютера. Типичными примерами периферийных устройств шины PCIe видеокарты, звуковые карты и сетевые карты.
С добавлением видеокарты, например, обработка данных, необходимая для рендеринга графики может разгрузить центральный процессор (ЦП) компьютера, и обрабатываться процессором видеокарты. Это помогает процессору работать с большей пропускной способностью для обработки других задач. В большинстве случаев, специально построенное для периферийных устройств имеют слот PCIe и они имеют собственную оперативную память (ОЗУ), и они могут сделать намного лучше работу в своей конкретной задаче, чем универсальный процессор.
Шина PCIe отличается от шины PCI в том, что данные передаются в последовательности через динамически доступные каналы, в отличие от параллельной связи которая имеет конечное число каналов. Это означает, что одновременно может работать больше двух устройств, но не используемые каналы могут быть сгруппированы вместе, чтобы обеспечить дополнительную пропускную способность, если это необходимо. Таким же образом, шина PCIe может реагировать на снижение запросов путём отключения ненужных каналов и для энергосбережения.
Физически шина PCIe имеет разъемы разного размера, чем PCI разъемы и пазъём AGP ускоренного графического порта, которые являются третьим типом общего периферического слота. Они не совместимые, и попытка заставить один тип карты работать в неправильном типе разъема может привести к риску повреждения разъёма. Кроме того, есть разные размеры разъемов PCIe, которые могут обрабатывать соответственно разные номера каналов. Эти различные размеры представлены умножителями имени, и большее число означает больше каналов, и больше физической длины. Скорости измеряются в диапазоне от 1x до 16х, но это возможно только для слота 16-кратного размера, например, для обработки только 1х данных для передачи. Это часто встречается в более дешёвых материнских платах, что позволяет им работать с большей физической совместимостью без дополнительных затрат, и чтобы справиться с более высокой скоростью шины PCIe. В таком примере, устройство 16х будет работать, но работать только на скорости 1х.
mega-obzor.ru
