PCI设备和PCI桥的配置空间(header_type0、header_type1)和配置命令(type0、type1)详解

1、PCI典型拓扑

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2、type0和type1

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名称	含义
Bus Number	设备所在总线号
Device Number	设备分配到的设备号
Function Number	功能号，有的设备是支持多个功能的，最多8种功能
Register Number	要访问的寄存器地址

(1)type0和type1的区别：AD[1:0]是00代表是type0，AD[1:0]是01代表是type1；
(2)type0功能：用于配置挂载在本地PCI总线上的设备；
(3)type1功能：用于将配置信息发送给其他PCI总线段的设备；
总结：type0是配置直接挂载在PCI总线上的设备，type1是用于配置通过PCI桥挂载的设备；

3、为什么type1需要指定Bus Number、Device Number ？

3.1、PCI根桥配置直接挂载的PCI设备

(1)type0只使用了AD[10:0]，AD[31:11]是空闲的，可以用于选中PCI设备，也就是和PCI设备的IDSEL引脚相连；
(2)假设AD[31:11]每个引脚都连接一个PCI设备的IDSEL引脚，根桥可以依次拉高每个引脚，每次选中一个设备；
(3)选中一个PCI设备后，在AD线上发送type0配置信息，只有被选中的PCI设备才会去响应type0；
(4)因为通过IDSEL引脚去唯一确定了哪个PCI设备会响应，所以不需要再通过Bus Number和Device Number去确定响应设备；

3.2、PCI根桥配置通过PCI桥挂载的PCI设备

(1)首先回顾，PCI根桥选中直接挂载的PCI设备，是通过与PCI设备IDSEL引脚直连的AD[31:11]，但是通过PCI桥挂载的PCI设备，PCI根桥并没有和间接挂载的PCI设备的IDSEL引脚相连的AD线，所以根桥是不能通过直接操作PCI设备的IDSEL引脚来选择PCI设备；
(2)PCI桥设备自己会去扫描挂载在PCI总线上的设备，用type0配置信息，就和上面 3.1的过程是一样的，扫描完会给每个PCI设备分配一个PCI设备号；
(3)PCI根桥会给PCI桥分配PCI总线号；
(4)当根桥发出type1配置信息，直接挂载的PCI设备会忽略掉，PCI桥设备会比较总线号，如果总线号是自己能处理的就会转发；
(5)当配置信息转发到type1中指定的总线号所在的PCI段时，PCI桥会通过Device Number去选择设备，也是通过IDSEL引脚；
(6)总线号对应的PCI桥会把type1转换成type0发到PCI总线上；
补充：因为pci桥已经通过解析PCI总线号和Device Number来选中PCI设备的IDSEL引脚，所以后续传输就可以直接使用type0；

3.3、PCI桥对type1的处理

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4、两种配置空间

4.1、配置空间的布局

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(1)一个PCI设备最多支持8种功能，每种功能都有256字节的配置空间；
(2)256字节的配置空间分为两部分：前64字节是预定义的，所以的PCI设备都是一样的，64字节以后的配置空间由PCI设备自定义；
(3)配置空间分为三种，上面列出的是Header type 0、Header type 1，还有一种是CardBus桥的头，这种很少用；

4.2、PCI桥如何识别两种配置空间

(1)Header type 0是PCI终端设备使用的配置空间，Header type 1是PCI桥使用的配置空间；
(2)PCI桥设备会依次扫描每个PCI插槽，尝试读取每个插槽上的PCI设备配置空间的地址为0xE的寄存器值，也就是Header Type，如果是"00"则是Header type 0，如果是"01"则是Header type 1；

4.3、总要的配置空间字段介绍

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配置空间每个字段详细的含义介绍，阅读《PCI_SPEV_V3_0.pdf》的6.2节；

5、读配置空间的时序图

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(1)第三个周期上升沿：PCI桥将要访问的配置信息发到AD总线上，可以使type0或者type1，同时将要访问设备的IDSEL引脚拉高，C/BE命令线上是"配置读"命令；
(2)第五个周期上升沿：被选中的设备将DEVSEL#引脚拉低，并将数据发送到AD线上，将TRDY#拉低；PCI桥准备好接收将IRDY#拉低，FRAME#被拉高，表示这是最后一个数据；
(3)对PCI时序图不清楚的可以参考博客：《pci总线协议学习笔记——PCI总线基本概念》；