再揭秘PCIe隐藏的魔力之接收端用户逻辑代码解析（一）

缘起

作为程序员,或者有志于成为程序员的一群人,通常会有这样的习惯: 当我们学习一个新知识点的时候, 我们经常会去翻阅书籍,网上搜资料,看教程。看一遍后, 我们会发现好像弄懂了一些。但是, 如果你隔一段时间后再去回顾你上次看过的资料,你会惊讶地发现: 你能记得的东西并没有多少! 这是因为我们并没有真正理解这个知识点, 或者这个知识点并没有达到一定的熟练程度。什么才是真正理解知识点呢? 我认为, 真正理解知识点, 是我们能够自己独立的用自己的语言去、解释这个知识点; 并能通过多种途径灵活地运用这个知识点; 更能将这个知识点举一反三, 触类旁通, 学以致用! 为了能够真正理解PCIe知识点, 我决定将自己对于PCIe例程代码的理解写成系列博客, 以备将来查阅。PCIe的技术资料相当多, 选择哪一个资料去入手学习, 是一个难题。在我学习PCIe过程中, 主要参考Xilinx官方资料, 其中PG054是讲解PCIe例程的, 可以作为PCIe学习的第一步。本文从例程程序细节上(语法层面)去理解PCIe对于事物层数据的接收及解析。

什么是PCIe

PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)是一种高速串行计算机扩展总线标准。PCIe由英特尔公司开发, 于2003年7月23日发布。PCIe规范基于点对点串行连接, 可以连接CPU、显卡、硬盘、固态硬盘等多种设备。PCIe协议定义了数据传输协议、物理层协议和链路层协议。PCIe数据传输协议采用差分信号, 可以实现更高的数据传输速率。PCIe物理层协议定义了数据传输速率、编码方式、差分信号电平等。PCIe链路层协议定义了数据包格式、流量控制、差错控制等。

PCIe例程代码的接收端分析

PCIe例程代码的接收端主要由以下几个模块组成:

1. PCIe控制器 ：PCIe控制器负责管理PCIe总线上的数据传输。PCIe控制器包括发送端和接收端两个部分。发送端负责将数据发送到PCIe总线上, 接收端负责从PCIe总线上接收数据。
2. AXI总线 ：AXI总线是Xilinx FPGA器件内部的一种高速片上总线。AXI总线可以连接PCIe控制器和FPGA器件的其他模块。
3. 接收FIFO ：接收FIFO是一个先进先出的(FIFO)存储器。接收FIFO负责存储从PCIe总线上接收到的数据。
4. 用户逻辑模块 ：用户逻辑模块是FPGA器件中由用户设计的逻辑模块。用户逻辑模块负责处理从接收FIFO中接收到的数据。

接收端用户逻辑模块的仿真分析

接收端用户逻辑模块的仿真分析可以帮助我们理解接收端用户逻辑模块的内部实现。接收端用户逻辑模块的仿真分析可以分为以下几个步骤:

1. 创建仿真模型 ：首先,我们需要创建一个仿真模型。仿真模型包括PCIe控制器、AXI总线、接收FIFO和用户逻辑模块。
2. 配置仿真模型 ：接下来,我们需要配置仿真模型。仿真模型的配置包括设置PCIe总线的数据传输速率、AXI总线的数据传输速率、接收FIFO的深度等。
3. 运行仿真 ：最后,我们需要运行仿真。仿真完成后,我们可以查看仿真结果。仿真结果可以帮助我们了解接收端用户逻辑模块的内部实现。

仿真结果分析

仿真结果表明, 接收端用户逻辑模块可以正常工作。接收端用户逻辑模块能够从PCIe总线上接收数据, 并将数据存储在接收FIFO中。用户逻辑模块可以从接收FIFO中读取数据, 并进行相应的处理。

结束语

本文介绍了PCIe例程代码的接收端用户逻辑模块的仿真分析。仿真结果表明, 接收端用户逻辑模块可以正常工作。接收端用户逻辑模块能够从PCIe总线上接收数据, 并将数据存储在接收FIFO中。用户逻辑模块可以从接收FIFO中读取数据, 并进行相应的处理。