PCI-Express數(shù)據(jù)鏈路層的設計
發(fā)布時間:2020-10-13 17:15
PCI-Express(3GIO)即第三代通用I/O總線,它的出現(xiàn)帶來了一場革命,不但能與原來的PCI設備兼容工作,還可以增強原有設備的性能。PCI-Express的特點就是高性能、高擴展性、高可靠性、很好的升級性以及低花費。今天的軟件應用越來越依賴于硬件平臺,特別是輸入輸出子系統(tǒng),日常應用中常常會出現(xiàn)從視頻源和音頻源傳來的大量的流數(shù)據(jù)要處理,甚至有許多的數(shù)據(jù)是要求實時處理的。PCI-Express不僅能夠滿足極大輸入輸出總線帶寬的要求,同時在桌面系統(tǒng)、移動系統(tǒng)、服務器、通訊系統(tǒng)、工作站、嵌入式系統(tǒng)中也能很好的得到應用。 無疑PCI-Express是一種先進的技術(shù),對于它的研究和應用是相當有意義和價值的。然而目前PCI-Express的相關(guān)研究和開發(fā)主要集中在國外,可以參考的資料相當少,因此要完成硬件具體實現(xiàn)具有相當?shù)碾y度,設計過程函蓋了IC設計的前端到后端,需要具備一定的IC設計經(jīng)驗。 數(shù)據(jù)鏈路層(DLL)在PCI-Express的三層架構(gòu)中介于數(shù)據(jù)事物層(TL)和物理層(PL)間,主要擔負提供可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ。?shù)據(jù)鏈路層設計代碼量較大,在Data Path上存在多路數(shù)據(jù)調(diào)度的問題,其設計的好壞在后期的性能驗證中也被證實有很大的影響,同時從性能角度出發(fā),CRC的計算不能采取按位運算的方法,但采用多位同時計算的方法又要考慮電路延時,為了達到目標頻率需要精心設計電路,避免相關(guān)路徑延時太大,造成綜合不能達到要求。其他的功能部件,例如ACK/NAK機制和流量控制更新機制對于整體性能都有很大影響,因此數(shù)據(jù)鏈路層的設計在實現(xiàn)功能的基礎上,對于性能的思考也是十分重要的。
【學位單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2006
【中圖分類】:TP336
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
圖表索引
表格索引
1.PCI-Express概述
1.1 PCI-Express層次結(jié)構(gòu)
1.2 PCI-Express設備/拓撲結(jié)構(gòu)
1.3 PCI-Express與PCI比較
1.3.1 PCI總線危機
1.3.2 PCI-Express對比PCI
1.4 PCI-Express發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.1 PCI-Express規(guī)范的發(fā)展
1.4.2 PCI-Express設備開發(fā)應用現(xiàn)狀
1.5 PCI-Express未來發(fā)展趨勢
2.數(shù)據(jù)鏈路層概述
2.1 數(shù)據(jù)鏈路層功能
2.1.1 TLP的處理
2.1.2 DLLP的處理
2.1.2.1 ACK/NAK響應機制
2.1.2.2 流量控制機制
2.1.2.3 功耗管理
2.1.3 重發(fā)機制
2.2 數(shù)據(jù)鏈路層性能
3.數(shù)據(jù)鏈路層設計實現(xiàn)
3.1 整體架構(gòu)
3.2 DLCMSM
3.3 Arbiter設計
3.4 TLP接收
3.5 DLLP接收
3.6 TLP發(fā)送
3.7 TLP重發(fā)管理
3.8 ASPM
3.9 Controller的設計
3.10 流量控制更新
4 綜合與時序優(yōu)化
4.1 FPGA綜合
4.2 關(guān)鍵路徑分析
4.3 時序優(yōu)化
5 應用實現(xiàn)與性能分析
6 總結(jié)
參考文獻
致謝
【引證文獻】
本文編號:2839447
【學位單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2006
【中圖分類】:TP336
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
圖表索引
表格索引
1.PCI-Express概述
1.1 PCI-Express層次結(jié)構(gòu)
1.2 PCI-Express設備/拓撲結(jié)構(gòu)
1.3 PCI-Express與PCI比較
1.3.1 PCI總線危機
1.3.2 PCI-Express對比PCI
1.4 PCI-Express發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.1 PCI-Express規(guī)范的發(fā)展
1.4.2 PCI-Express設備開發(fā)應用現(xiàn)狀
1.5 PCI-Express未來發(fā)展趨勢
2.數(shù)據(jù)鏈路層概述
2.1 數(shù)據(jù)鏈路層功能
2.1.1 TLP的處理
2.1.2 DLLP的處理
2.1.2.1 ACK/NAK響應機制
2.1.2.2 流量控制機制
2.1.2.3 功耗管理
2.1.3 重發(fā)機制
2.2 數(shù)據(jù)鏈路層性能
3.數(shù)據(jù)鏈路層設計實現(xiàn)
3.1 整體架構(gòu)
3.2 DLCMSM
3.3 Arbiter設計
3.4 TLP接收
3.5 DLLP接收
3.6 TLP發(fā)送
3.7 TLP重發(fā)管理
3.8 ASPM
3.9 Controller的設計
3.10 流量控制更新
4 綜合與時序優(yōu)化
4.1 FPGA綜合
4.2 關(guān)鍵路徑分析
4.3 時序優(yōu)化
5 應用實現(xiàn)與性能分析
6 總結(jié)
參考文獻
致謝
【引證文獻】
相關(guān)碩士學位論文 前1條
1 李杰;面向醫(yī)用CT三維重建系統(tǒng)PCIE數(shù)據(jù)傳輸接口的FPGA設計與實現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年
本文編號:2839447
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