添加: 04_从软件角度看PCIe设备的硬件结构

IMX6ULL/doc_pic/10_PCI_PCIe/04_从软件角度看PCIe设备的硬件结构.md

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+## 从软件角度看PCIe设备的硬件结构
+
+参考资料：
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+* 《PCI Express Technology》，Mike Jackson, Ravi Budruk; MindShare, Inc.
+* [《PCIe扫盲系列博文》](http://blog.chinaaet.com/justlxy/p/5100053251)，作者Felix，这是对《PCI Express Technology》的理解与翻译
+* 《PCI EXPRESS体系结构导读 (王齐)》
+* 《PCI Express_ Base Specification Revision 4.0 Version 0.3 ( PDFDrive )》
+* 《NCB-PCI_Express_Base_5.0r1.0-2019-05-22》
+
+
+
+### 1. PCIe接口引脚
+
+参考文件：01_pcie接口引脚电路示例_AX99100.pdf
+
+![image-20211111153453200](pic/10_PCI_PCIe/17_pcie_pins.png)
+
+PCI接口的引脚时并行的，PCEe的是串行的，每个方向的数据使用2条差分信号线来传输，发送/接收两个方向就需要4条线，这被称为1个Lane：
+
+![image-20211111154355588](pic/10_PCI_PCIe/18_one_lane.png)
+
+
+
+PCIe设备的接口上，可以有多个Lane：
+
+* 两个PCIe设备之间有一个Link
+* 一个Link中有1对或多对"发送/接收"引脚，每对"发送/接收"引脚被称为"Lane"
+* 一个Lane：有发送、接收两个方向，每个方向用2条差分信号线，所以1个Lane有4条线
+* 一个Link最多可以有32 Lane
+
+![image-20211111154433101](pic/10_PCI_PCIe/19_lanes.png)
+
+
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+### 2. 从软件角度理解硬件接口
+
+#### 2.1 PCI/PCIe地址空间转换
+
+![image-20211011105349406](pic/10_PCI_PCIe/02_pci_addr_space.png)
+
+#### 2.2 PCIe上怎么传输地址、数据
+
+既然PCIe是串行信号，那只能在"包"里传输地址、数据了。
+
+* 需要定义包的格式：类型(Mem R/W) + 地址 + 数据
+* 包怎么传递给对方、怎么确保不出错？有重传机制、有检验码
+* 包怎么通过差分线传送出去？
+
+
+
+PCIe总线的层次结构和数据包：
+
+* 事务层(Tansaction Layer)：传输的是Transaction Layer Packet(TLP)
+  ![image-20211111160251779](pic/10_PCI_PCIe/21_tlp.png)
+* 数据链路层(Data Link Layer)：传输的是Data Link Layer Packet(DLLP)
+  * 在TLP加上前缀、后缀，得到DLLP
+    ![image-20211111160358179](pic/10_PCI_PCIe/22_dllp.png)
+  * 当然还有数据链路层自己的数据包
+  
+* 物理层(Physical Layer)：传输的是Physical Packet
+  * 在DLLP加上前缀、后缀，得到的是Physical Packet
+    ![image-20211111160556779](pic/10_PCI_PCIe/23_physical_packet.png)
+  * 当然还有物理层自己的数据包
+
+
+![image-20211111155735479](pic/10_PCI_PCIe/20_pcie_packet.png)
+
+
+
+
+
+### 3. PCIe系统的硬件框图
+
+在PCI系统里，多个PCI设备都链接到相同总线上。
+
+在PCIe系统里，是点对点传输的：
+
+* 一条PCIe总线只能接一个PCIe设备
+* 要接多个PCIe设备，必须使用Switch进行扩展
+
+![image-20211111161708155](pic/10_PCI_PCIe/24_pcie_block.png)
+

README.md

@@ -410,6 +410,11 @@ git clone https://e.coding.net/weidongshan/linux/doc_and_source_for_drivers.git
   ```shell
   03_PCI设备的访问方法_桥设备(type1)
   ```
+* 2021.11.11 发布"PCI和PCIe子系统"
+
+  ```shell
+  04_从软件角度看PCIe设备的硬件结构
+  ```
 
 ## 6. 联系方式
 

STM32MP157/doc_pic/10_PCI_PCIe/04_从软件角度看PCIe设备的硬件结构.md

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+## 从软件角度看PCIe设备的硬件结构
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+参考资料：
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+* 《PCI Express Technology》，Mike Jackson, Ravi Budruk; MindShare, Inc.
+* [《PCIe扫盲系列博文》](http://blog.chinaaet.com/justlxy/p/5100053251)，作者Felix，这是对《PCI Express Technology》的理解与翻译
+* 《PCI EXPRESS体系结构导读 (王齐)》
+* 《PCI Express_ Base Specification Revision 4.0 Version 0.3 ( PDFDrive )》
+* 《NCB-PCI_Express_Base_5.0r1.0-2019-05-22》
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+### 1. PCIe接口引脚
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+参考文件：01_pcie接口引脚电路示例_AX99100.pdf
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+![image-20211111153453200](pic/10_PCI_PCIe/17_pcie_pins.png)
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+PCI接口的引脚时并行的，PCEe的是串行的，每个方向的数据使用2条差分信号线来传输，发送/接收两个方向就需要4条线，这被称为1个Lane：
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+![image-20211111154355588](pic/10_PCI_PCIe/18_one_lane.png)
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+PCIe设备的接口上，可以有多个Lane：
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+* 两个PCIe设备之间有一个Link
+* 一个Link中有1对或多对"发送/接收"引脚，每对"发送/接收"引脚被称为"Lane"
+* 一个Lane：有发送、接收两个方向，每个方向用2条差分信号线，所以1个Lane有4条线
+* 一个Link最多可以有32 Lane
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+![image-20211111154433101](pic/10_PCI_PCIe/19_lanes.png)
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+### 2. 从软件角度理解硬件接口
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+#### 2.1 PCI/PCIe地址空间转换
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+![image-20211011105349406](pic/10_PCI_PCIe/02_pci_addr_space.png)
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+#### 2.2 PCIe上怎么传输地址、数据
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+既然PCIe是串行信号，那只能在"包"里传输地址、数据了。
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+* 需要定义包的格式：类型(Mem R/W) + 地址 + 数据
+* 包怎么传递给对方、怎么确保不出错？有重传机制、有检验码
+* 包怎么通过差分线传送出去？
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+PCIe总线的层次结构和数据包：
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+* 事务层(Tansaction Layer)：传输的是Transaction Layer Packet(TLP)
+  ![image-20211111160251779](pic/10_PCI_PCIe/21_tlp.png)
+* 数据链路层(Data Link Layer)：传输的是Data Link Layer Packet(DLLP)
+  * 在TLP加上前缀、后缀，得到DLLP
+    ![image-20211111160358179](pic/10_PCI_PCIe/22_dllp.png)
+  * 当然还有数据链路层自己的数据包
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+* 物理层(Physical Layer)：传输的是Physical Packet
+  * 在DLLP加上前缀、后缀，得到的是Physical Packet
+    ![image-20211111160556779](pic/10_PCI_PCIe/23_physical_packet.png)
+  * 当然还有物理层自己的数据包
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+![image-20211111155735479](pic/10_PCI_PCIe/20_pcie_packet.png)
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+### 3. PCIe系统的硬件框图
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+在PCI系统里，多个PCI设备都链接到相同总线上。
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+在PCIe系统里，是点对点传输的：
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+* 一条PCIe总线只能接一个PCIe设备
+* 要接多个PCIe设备，必须使用Switch进行扩展
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+![image-20211111161708155](pic/10_PCI_PCIe/24_pcie_block.png)
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