PCI Express總線分析儀硬件設(shè)計(jì).pdf

1、PCI Express是第三代高性能總線接口，相比于第二代總線接口PCI而言，它的傳輸速率更快，帶寬更高，連接方式也更靈活。此外，PCI Express設(shè)備支持熱插拔，具有跨平臺兼容性。PCI Express1.0版本支持x1、x4、x8和x16傳輸模式，每個(gè)通道都能提供2.5Gbps的帶寬，通道數(shù)加倍帶寬也隨之加倍。由于PCI Express協(xié)議十分復(fù)雜，采用人工方式對其進(jìn)行分析比較困難且極易出錯(cuò)，所以需要專門針對該總線進(jìn)行分析的儀器

2、。
　　本課題完成的PCI Express總線分析儀基于PCI Express1.0版本的x1傳輸模式，并結(jié)合PCI Express總線協(xié)議，主要從以下幾部分進(jìn)行了研究：
　　（1）數(shù)據(jù)采集部分。數(shù)據(jù)采集部分包括采樣時(shí)鐘電路和數(shù)據(jù)采集電路。采樣時(shí)鐘電路為數(shù)據(jù)采集電路提供2.5GHz的采樣時(shí)鐘信號，利用雙邊沿采樣原理，實(shí)現(xiàn)5GSa/s采樣率；數(shù)據(jù)采集電路采用“采樣芯片采集電路+FPGA采集電路”的方式，對2.5Gbps的PCI

3、 Express1.0總線信號進(jìn)行采集。
　?。?）數(shù)據(jù)存儲部分。數(shù)據(jù)存儲部分采用DDR2 SDRAM內(nèi)存顆粒，配合FPGA內(nèi)部集成的IP核，對采集的PCI Express1.0總線信號進(jìn)行跨時(shí)鐘域存儲，存儲深度為256MB。
　?。?）協(xié)議觸發(fā)部分。協(xié)議觸發(fā)部分由信號提取模塊和觸發(fā)模塊組成，它根據(jù)PCI Express數(shù)據(jù)包格式，分別對PCI Express1.0總線信號進(jìn)行解碼和觸發(fā)。信號提取模塊將采集的數(shù)據(jù)解碼，并確定

4、該數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)包中所處的字段以及在這個(gè)字段中的具體位置；觸發(fā)模塊對PCI Express1.0總線從處理層數(shù)據(jù)包到物理層數(shù)據(jù)包進(jìn)行觸發(fā)，它將解碼的數(shù)據(jù)與協(xié)議中特定的觸發(fā)字進(jìn)行比較，觸發(fā)類型包括幀開始觸發(fā)、TLP包頭類型觸發(fā)、TLP事務(wù)類型觸發(fā)、DLLP事務(wù)類型觸發(fā)、數(shù)據(jù)中毒觸發(fā)、幀結(jié)束觸發(fā)和有序集觸發(fā)。
　　本課題完成的PCI Express總線分析儀實(shí)現(xiàn)了5GSa/s采樣率和256MB存儲深度，能夠準(zhǔn)確采集和存儲PCI Expre