PCI是Peripheral Component Interconnect(外設部件互連標準)的縮寫，它是目前個人電腦中使用zui為廣泛的接口，幾乎所有的 主板產品上都帶有這種插槽。PCI插槽也是主板帶有zui多數量的插槽類型，在目前流行的 臺式機主板上，ATX結構的主板一般帶有5～6個PCI插槽，而小一點的MATX主板也都帶有2～3個PCI插槽，可見其應用的廣泛性。

PCI總線特點

PCI即Peripheral Component Interconnect，中文意思是“外圍器件互聯”，是由PCISIG (PCI Special Interest Group)推出的一種局部并行總線標準。PCI總線是由ISA(Industy Standard Architecture)總線發展而來的，ISA并行總線有8位和16位兩種模式，時鐘頻率為8MHz，工作頻率為33MHz/66MHz。是一種同步的du立于處理器的32位或64位局部總線。從結構上看，PCI是在CPU的供應商和原來的系統總線之間插入的一級總線，具體由一個橋接電路實現對這一層的管理，并實現上下之間的接口以協調數據的傳送。從1992年創立規范到如今，PCI總線已成為了計算機的一種標準總線。已成為局部總線的新標準，廣泛用于當前高dang微機、工作站，以及便攜式微機。主要用于連接顯示卡、網卡、聲卡。PCI總線是32位同步復用總線。其地址和數據線引腳是AD31～AD0。PCI的工作頻率為33MHz

PCI總線結構

PCI總線是一種樹型結構，并且du立于CPU總線，可以和CPU總線并行操作。PCI總線上可以掛接PCI設備和PCI橋片，PCI總線上只允許有一個PCI主設備，其他的均為PCI 從設備，而且讀寫操作只能在主從設備之間進行，從設備之間的數據交換需要通過主設備中轉。

在處理器系統中，含有PCI總線和PCI總線樹這兩個概念。這兩個概念并不相同，在一顆PCI總線樹中可能具有多條PCI總線，而具有血緣關系的PCI總線組成一顆PCI總線樹。PCI總線由HOST主橋或者PCI橋管理，用來連接各類設備，如聲卡、網卡和IDE接口卡等。在一個處理器系統中，可以通過PCI橋擴展PCI總線，并形成具有血緣關系的多級PCI總線，從而形成PCI總線樹型結構。在處理器系統中有幾個HOST主橋，就有幾顆這樣的PCI總線樹，而每一顆PCI總線樹都與一個PCI總線域對應。

與HOST主橋直接連接的PCI總線通常被命名為PCI總線0?？紤]到在一個處理器系統中可能有多個主橋。

PCI總線取代了早先的ISA總線。當然與在PCI總線后面出現專門用于顯卡的AGP總線，與現在的PCI Express總線相比，功能沒有那么強大，但是PCI能從1992用到現在，說明他有許多優點，比如即插即用(Plug and Play）、中斷共享等。在這里我們對PCI總線做一個深入的介紹。

從數據寬度上看，PCI總線有32bit、64bit之分；從總線速度上分，有33MHz、66MHz兩種。目前流行的是32bit @ 33MHz，而64bit系統正在普及中。改良的PCI系統，PCI-X，zui高可以達到64bit @ 133MHz，這樣就可以得到chao過1GB/s的數據傳輸概率。如果沒有特殊說明，以下的討論以32bit @ 33MHz為例。

不同于ISA總線，PCI總線的地址總線與數據總線是分時復用的。這樣做的好處是，一方面可以節省接插件的管腳數，另一方面便于實現突發數據傳輸。在做數據傳輸時，由一個PCI設備做發起者（主控，Initiator或Master），而另一個PCI設備做目標（從設備，Target或Slave）?？偩€上的所有時序的產生與控制，都由Master來發起。PCI總線在同一時刻只能供一對設備完成傳輸，這就要求有一個仲裁機構（Arbiter），來決定在誰有權力拿到總線的主控權。

當PCI總線進行操作時，發起者（Master）先置REQ#，當得到仲裁器（Arbiter）的許可時（GNT#），會將FRAME#置低，并在AD總線上放置Slave地址，同時C/BE#放置命令信號，說明接下來的傳輸類型。所有PCI總線上設備都需對此地址譯碼，被選中的設備要置DEVSEL#以聲明自己被選中。然后當IRDY#與TRDY#都置低時，可以傳輸數據。當Master數據傳輸結束前，將FRAME#置高以標明只剩zui后一組數據要傳輸，并在傳完數據后放開IRDY#以釋放總線控制權。

這里我們可以看出，PCI總線的傳輸是很高效的，發出一組地址后，理想狀態下可以連續發數據，峰值速率為132MB/s。實際上，目前流行的33M@32bit北橋芯片一般可以做到100MB/s的連續傳輸。

PCI總線特點

1. 傳輸速率高zui大數據傳輸率為132MB/s，當數據寬度升級到64位，數據傳輸率可達264MB/s。這是其他總線難以比擬的。它大大緩解了數據I/O瓶頸，使高性能CPU的功能得以充分發揮，適應高速設備數據傳輸的需要。
2. 多總線共存采用PCI總線可在一個系統中讓多種總線共存，容納不同速度的設備一起工作。通過HOST-PCI橋接組件芯片，使CPU總線和PCI總線橋接；通過PCI-ISA/EISA橋接組件芯片，將PCI總線與ISA/EISA總線橋接，構成一個分層次的多總線系統。高速設備從ISA/EISA總線卸下來，移到PCI總線上，低速設備仍可掛在ISA/EISA總線上，繼承原有資源，擴大了系統的兼容性。
3. du立于CPU PCI總線不依附于某一具體處理器，即PCI總線支持多種處理器及將來發展的新處理器，在geng改處理器品種時，geng換相應的橋接組件即可。
4. 自動識別與配置外設 用戶使用方便。
5. 并行操作能力。

PCI總線的主要性能

1. 總線時鐘頻率33.3MHz/66.6MHz。
2. 總線寬度32位/64位。
3. zui大數據傳輸率132MB/s(264MB/s)。
4. 支持64位尋址。
5. 適應5V和3.3V電源環境。

即插即用的實現

所謂即插即用，是指當板卡插入系統時，系統會自動對板卡所需資源進行分配，如基地址、中斷號等，并自動尋找相應的驅動程序。而不象舊的ISA板卡，需要進行復雜的手動配置。實際的實現遠比說起來要復雜。在PCI板卡中，有一組寄存器，叫"配置空間"(Configuration Space），用來存放基地址與內存地址，以及中斷等信息。 以內存地址為例。當上電時，板卡從ROM里讀取固定的值放到寄存器中，對應內存的地方放置的是需要分配的內存字節數等信息。操作系統要跟據這個信息分配內存，并在分配成功后把相應的寄存器中填入內存的起始地址。這樣就不必手工設置開關來分配內存或基地址了。對于中斷的分配也與此類似。

中斷共享的實現

ISA卡的一個重要局限在于中斷是du占的，而我們知道計算機的中斷號只you16個，系統又用掉了一些，這樣當有多塊ISA卡要用中斷時就會有問題了。PCI總線的中斷共享由硬件與軟件兩部分組成。 硬件上，采用電平觸發的辦法：中斷信號在系統一側用電阻接高，而要產生中斷的板卡上利用三極管的集電極將信號拉低。這樣不管有幾塊板產生中斷，中斷信號都是低；而只you當所有板卡的中斷都得到處理后，中斷信號才會恢復高電平。

軟件上，采用中斷鏈的方法：假設系統啟動時，發現板卡A用了中斷7，就會將中斷7對應的內存區指向A卡對應的中斷服務程序入口ISR_A；然后系統發現板卡B也用中斷7，這時就會將中斷7對應的內存區指向ISR_B，同時將ISR_B的結束指向ISR_A。以此類推，就會形成一個中斷鏈。而當有中斷發生時，系統跳轉到中斷7對應的內存，也就是ISR_B。ISR_B就要檢查是不是B卡的中斷，如果是，要處理，并將板卡akna上的拉低電路放開；如果不是，則呼叫ISR_A。這樣就完成了中斷的共享。

通過以上討論，我們不難看出，PCI總線有著極大的的優勢。而近年來的市場情況也證實了這一點。

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