全新Linux教程-驱动大全-PCI和PCIe子系统-P2-PCI设备的访问方法-非桥设备

主要讲PCI设备的硬件访问方法。

1、PCI的硬件结构

CPU发出的地址是CPU地址，可能是访问底下任何一个设备。地址范围不一样，访问到的外设就不一样。在嵌入式中，通常将4G内存地址空间分成好几个区域，不同的访问分给不同的地址。桥内存控制器会把CPU地址转换成addr_pci。PCI总线上的地址会到达底下的设备。此时就会引入一个问题，谁来相应这个地址（bridge底下挂载着总线，pci总线上有很多pci设备）？

为了解决上述问题，需要去配置每个设备对应的地址范围（对每个设备进行分配固定地址）。首先就要知道每个设备需要多大的地址空间，例如A设备需要1MB，B设备需要2MB等等。驱动程序需要把PCI地址中的某一段分配给这个设备例如A-B。

步骤：

（1）读设备上的配置寄存器，得到设备的种类，得到需要申请的地址大小。如何选中要配置的设备呢？通过IDSEL信号选中设备(初始化的时候应该会对每个issel号扫描一遍)。

（2）驱动程序分配对应大小的PCI地址给设备。

（3）将地址访问写回PCI的配置寄存器。

（4）配置好后就可以像内存一样读写。

图片来自哪里？

2、PCI硬件信号

AD[31:0]地址和数据复用的线，Frame信号用于判断时读还是写：当Frame信号为低的时候，clk信号由低电平变高电平，此时AD上传输的是地址。如下图所示。在后续的时钟例传输的就是data。注意这里还有个IDSEL信号，是用来配置设备时去选中中设备。

《来自PCI3.0规范手册：PCI Local Bus Specification Revision 3.0》

总线上既有地址又有数据，如何分辨什么时候是数据地址？

在配置的时候，如何正确的选中设备？

如下图所示，当总线上有很多设备时候。一开始的时候，这些设备都没有配置。此时页不知道上面传输的地址信号是用来访问谁的，设备无法做出响应。此时如何进行配置设备。答案是通过IDSEL信号，一般选用AD31-11信号来选中不同的设备（通过不同的引脚来选中设备），所有最多有20个设备。CPU通过AD31引脚选中第一个设备，然后去读它的配置空间的信息。可以得到设备类型，device ID和type等。

如何访问某个配置寄存器？

type0的配置空间的分布如下图。基地址寄存器是在分配好地址空间之后，驱动会把地址范围写到Base Address Register寄存器中。以后设备就可以检测到这些地址属于自己的范围。对于每个设备都有256字节的寄存器。设备可能有多种功能，function（最多8中功能），对于每种功能都有256字节的配置寄存器。此时就涉及到如何选中这个设备中某一个功能了。答案就是用data总线上的0-10位。11-31位刚刚说了用来当IDSEL信号。