发布PCI和PCIe子系统: 01_从软件开发角度看待PCI和PCIe

STM32MP157/doc_pic/07_GPIO/05_GPIO子系统层次与数据结构.md

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 #### 2.2 gpio_chip
 
-我们并不需要自己穿件gpio_device，编写驱动时要创建的是gpio_chip，里面提供了：
+我们并不需要自己创建gpio_device，编写驱动时要创建的是gpio_chip，里面提供了：
 
 * 控制引脚的函数
 * 中断相关的函数

STM32MP157/doc_pic/10_PCI_PCIe/01_从软件开发角度看待PCI和PCIe.md

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+## 从软件开发角度看待PCI和PCIe
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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》
+
+### 1. 最容易访问的设备是什么
+
+是内存！
+
+要读写内存，知道它的地址就可以：
+
+```c
+volatile unsigned int *p = 某个地址;
+unsigned int val;
+*p = val;  /* 写 */
+val = *p;  /* 读 */
+```
+
+
+
+只有内存能这样简单、方便地使用吗？
+
+不是的，所有的"ram-like"接口设备都可以这样操作。
+
+什么叫"ram-like"接口？
+
+* 要发出地址：有地址线
+* 要读写数据：有数据线
+* 怎么分辨是读还是写：有读写信号
+* 众多"ram-like"设备共享上面的信号，怎么才能互不影响？每个设备都有自己的片选信号
+
+如下图所示：
+
+![image-20211011105035573](pic/10_PCI_PCIe/01_ram_like_interface.png)
+
+* CPU发出addr，到达内存控制器，也出现在RAM、Flash、GPIO等设备上
+* 使能设备：
+  * 如果addr属于RAM的地址范围，cs0就被使能
+  * 如果addr属于Flash的地址范围，cs1就被使能
+  * 如果addr属于GPIO的地址范围，cs2就被使能
+  * 没有被使能的设备，就相当于没接上去一样，不会影响其他设备
+* 读写数据
+
+
+
+关键在于：内存控制器，它会根据地址范围发出对应的片选信号，选中对应的设备。
+
+
+
+### 2. 地址空间的概念
+
+以人类为例：
+
+* 爷爷生了4个小孩，排行1234
+* 老大又生了4个小孩，排行1234
+* 这2个"1234"辈分不一样，空间不一样
+
+![image-20211011172701534](pic/10_PCI_PCIe/05_parent.png)
+
+
+
+嵌入式系统中的地址空间：
+
+* CPU发出addr，可以用来方位EMMC控制器
+* 但是CPU发出的addr，不能直接到达EMMC Flash
+* 想访问EMMC Flash
+  * 必须用过EMMC控制器
+  * 编写EMMC控制器驱动程序
+* 如果CPU发出的addr，可以直接到达EMMC Flash，那就简单了
+
+![image-20211011173036244](pic/10_PCI_PCIe/06_address_space.png)
+
+
+
+
+
+### 3. 理解PCI和PCIE的关键
+
+#### 3.1 地址空间转换
+
+![image-20211011105349406](pic/10_PCI_PCIe/02_pci_addr_space.png)
+
+
+
+#### 3.2 PCI接口速览
+
+参考文件：`01_pci接口引脚电路示例.pdf`
+
+![image-20211011120620498](pic/10_PCI_PCIe/04_pci_gold_edge_fingers.png)
+
+#### 3.3 PCIe接口速览
+
+参考文件：`01_pcie接口引脚电路示例_AX99100.pdf`
+
+![image-20211011120209209](pic/10_PCI_PCIe/03_pcie_gold_edge_fingers.png)
+
+
+
+### 4. 访问PCI/PCIe设备的流程
+
+#### 4.1 PCI/PCIe设备的配置信息
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+PCI/PCIe设备上有配置空间(配置寄存器)，用来表明自己"需要多大的地址空间"。
+
+注意，这是PCI/PCIe地址空间。
+
+
+
+#### 4.2 主机读取设备配置信息、分配空间
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+主机上的程序访问PCI/PCIe设备，读出配置信息。
+
+分配地址空间：注意，分配的是PCI/PCIe地址空间。
+
+把地址空间首地址写入设备。
+
+
+
+#### 4.3 CPU地址空间和PCI/PCIe地址空间怎么转换？
+
+假设CPU发出的addr_cpu，是用来方位PCI设备的，转换关系为：
+
+```c
+addr_pci  = addr_cpu + offset
+```
+
+在PCI/PCIe控制器中，有某个寄存器，有来保存offset值。
+
+
+
+#### 4.3 主机像读写内存一样访问设备
+
+示例代码如下：
+
+```c
+volatile unsigned int *p = addr_cpu;
+unsigned int val;
+*p = val;  /* 写, 硬件会把addr_cpu转换为addr_pci去写PCI/PCIe设备 */
+val = *p;  /* 读, 硬件会把addr_cpu转换为addr_pci去读PCI/PCIe设备 */
+```
+
+
+