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PCIE 系统架构及物理层一致性测试

PCIE 各层的主要功能 

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• 1.处理层/事务层(Transaction Layer):处理层按功能可以分为主要负责存储器，I/O，配置，消息事务的处理，具体动作包括地址空间的寻址，路由，流量控制，中断处理，端口以及虚拟通道的仲裁，QOS，电源管理，寄存器配置等。

 • 2.数据链路层(Data Link Layer):数据链路层主要是保证各链路完整的对数据进行传输，具体动作包括对处理层数据进行封包，链路层CRC检测，接收应答，链路层初始化等。

 • 3 物理层(Physical Layer)物理层又分为逻辑物理层和电气物理层，进行各链路的物理传输，具体动作包括对上层数据进行封包，字节拆分，加扰，8b/10b编码，链路定向和初始化，链路电源管理，复 位，物理信号的传输等。

系统发送/接收逻辑

物理层各部分逻辑功能-多路复用逻辑

多路复用逻辑将来自缓冲区的数据包字符选通到字节拆分逻辑（仅在链路实现多通道数据传输时才需要），多路复用器的输入内容主要有以下四项：

•1：发送数据缓冲区。选通时D/K#置为高电平。

•2：开始/结束字符。这些控制字符被附加到每个TLP和DLLP的开始和结束位置。 

如STP,SDP; End Good TLP, End BadTLP.此时D/K#信号被置为低电平。

•3：有序集。有序集包括K字符和D字符。 

•4：逻辑空闲序列。在无数据发送时，链路会发送逻辑空闲字符，而不是让链 路处于浮空状态，

保证链路有信号切换，从而使接收器的PLL能与发送器时钟保持同步。它由D字符构成。

PCIE Gen1 物理层信号特点

 信号特性 

min小800mV,max大1.2V LVDS差分信令 

50 单端,100差分端接 

2.5 Gb/s数据率(NRZ编码: 1.25GHz基波频率,50ps(20-80%)上升/下降时间 

嵌入式时钟, 8B/10B编码

De-emphasis去加重应用于高损耗(11-13.2dB)传输互连, 弥补跳变边沿高频含量过度损耗, 减低ISI抖动 

AC耦合 –通过8B/10B编码控制“1”与“0”数目相等以达到DC平衡  眼图,抖动与AC参数测量

内置一致性测试码形, 方便测量与验证眼图,抖动与AC参数–只需端接50W负载

在连续的250个周期,测量抖动分布中值与max大值时间差<60ps 

测量UI(300ppm),上升/下降时间,De-emphasis(3- 4dB), 共模差分输出电压 , 差分阻抗, 回波损耗, Lane-to-Lane时延偏差等等 扩频时钟Spread Spectrum Clocking (SSC) 

0至0.5% Down Spreading, 调制频率:30-33kHz

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