Intel® Stratix® 10 Avalon® -MM接口 PCI Express* 解决方案用户指南

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ID 683667
日期 3/12/2019
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1. 介绍 2. 快速入门指南 3. 接口概述 4. 参数 5. 使用IP Core进行设计 6. 块说明 7. 寄存器 8. DMA描述符控制器的编程模型 9. Avalon-MM测试台和设计实例 10. 故障排查与链路的观察 A. PCI Express核体系结构 B. 文档修订历史
1. 介绍 x
1.1. 用于PCIe的Avalon-MM接口 1.2. 特性 1.3. 发布信息 1.4. 器件系列支持 1.5. 建议的速度等级 1.6. 性能和资源利用 1.7. 收发器Tile 1.8. PCI Express IP核封装布局 1.9. 通道可用性
2. 快速入门指南 x
2.1. 设计组件 2.2. 目录结构 2.3. 生成设计实例 2.4. 仿真设计实例 2.5. 编译设计实例并为器件编程 2.6. 安装Linux Kernel Driver 2.7. 运行设计实例应用程序
3. 接口概述 x
3.1. 内部例化描述符控制器时的Avalon-MM DMA接口 3.2. 外部例化描述符控制器时的Avalon-MM DMA接口 3.3. 其他Avalon-MM接口 3.4. 时钟和复位 3.5. 系统接口
3.3. 其他Avalon-MM接口 x
3.3.1. Avalon-MM主接口 3.3.2. Avalon-MM从接口 3.3.3. 控制寄存器访问（CRA）Avalon-MM从接口
4. 参数 x
4.1. Avalon-MM设置 4.2. 基地址寄存器（Base Address Register） 4.3. 器件识别寄存器（Device Identification Register） 4.4. PCI Express和PCI性能参数 4.5. 配置，调试和扩展选项 4.6. PHY特征 4.7. 设计实例
4.4. PCI Express和PCI性能参数 x
4.4.1. 器件性能 4.4.2. 链路性能(Link Capabilities) 4.4.3. MSI和MSI-X性能 4.4.4. 插槽性能 4.4.5. 电源管理 4.4.6. 供应商指定扩展性能（VSEC）
5. 使用IP Core进行设计 x
5.1. 生成（Generation） 5.2. 仿真 5.3. IP核生成输出（ Intel® Quartus® Prime Pro Edition） 5.4. 通道布局和PLL使用
6. 块说明 x
6.1. 接口
6.1. 接口 x
6.1.1. 到Application Layer（应用层）的 Intel® Stratix® 10 DMA Avalon-MM DMA接口 6.1.2. Application Layer（应用层）的Avalon-MM接口 6.1.3. 时钟和复位 6.1.4. 中断 6.1.5. Flush请求 6.1.6. 串行数据，PIPE，状态，重配置和测试接口
6.1.1. 到Application Layer（应用层）的 Intel® Stratix® 10 DMA Avalon-MM DMA接口 x
6.1.1.1. 内部例化时的描述符控制器接口 6.1.1.2. 写DMA Avalon-MM主端口 6.1.1.3. 外部例化时的描述符控制器接口
6.1.1.1. 内部例化时的描述符控制器接口 x
6.1.1.1.1. Read Data Mover 6.1.1.1.2. 读描述符控制器Avalon-MM主接口 6.1.1.1.3. 写描述符控制器Avalon-MM主接口 6.1.1.1.4. 写描述符列表Avalon-MM从接口 6.1.1.1.5. 写描述符列表Avalon-MM从接口
6.1.1.3. 外部例化时的描述符控制器接口 x
6.1.1.3.1. Avalon® -ST描述符源
6.1.2. Application Layer（应用层）的Avalon-MM接口 x
6.1.2.1. 突发和非突发 Avalon® -MM模块信号 6.1.2.2. 非突发从模块 6.1.2.3. 32-bit控制寄存器访问（CRA） Slave信号 6.1.2.4. 突发从模块
6.1.3. 时钟和复位 x
6.1.3.1. 时钟 6.1.3.2. 复位
6.1.4. 中断 x
6.1.4.1. 端点的MSI中断 6.1.4.2. Legacy中断
6.1.6. 串行数据，PIPE，状态，重配置和测试接口 x
6.1.6.1. 串行数据接口 6.1.6.2. PIPE接口 6.1.6.3. Hard IP状态接口 6.1.6.4. Hard IP重配置 6.1.6.5. 测试接口
7. 寄存器 x
7.1. 配置空间寄存器 7.2. Avalon-MM DMA桥寄存器
7.1. 配置空间寄存器 x
7.1.1. 寄存器访问定义 7.1.2. PCI配置头寄存器 7.1.3. PCI Express Capability结构 7.1.4. Intel定义的VSEC Capability Header 7.1.5. 不可纠正的内部错误状态寄存器 7.1.6. 不可纠正的内部错误掩码寄存器 7.1.7. 可纠正的内部错误状态寄存器 7.1.8. 可纠正的内部错误掩码寄存器
7.1.4. Intel定义的VSEC Capability Header x
7.1.4.1. Intel定义的供应商特定的Header 7.1.4.2. Intel Marker 7.1.4.3. JTAG Silicon ID 7.1.4.4. 用户可配置器件和电路板ID
7.2. Avalon-MM DMA桥寄存器 x
7.2.1. PCI Express Avalon-MM桥寄存器映射 7.2.2. DMA描述符控制器寄存器
7.2.1. PCI Express Avalon-MM桥寄存器映射 x
7.2.1.1. Avalon-MM到PCI Express中断状态寄存器 7.2.1.2. Avalon-MM到PCI Express中断使能寄存器 7.2.1.3. 高性能Avalon-MM 32-Bit从模块的地址映射 7.2.1.4. PCI Express到端点的Avalon-MM中断状态和使能寄存器 7.2.1.5. PCI Express配置信息寄存器
7.2.2. DMA描述符控制器寄存器 x
7.2.2.1. 读DMA内部描述符控制器寄存器 7.2.2.2. 写DMA内部描述符控制器寄存器
8. DMA描述符控制器的编程模型 x
8.1. 读DMA实例 8.2. 写DMA实例 8.3. 同时间读写DMA的软件编程 8.4. Read DMA和Write DMA描述符格式
9. Avalon-MM测试台和设计实例 x
9.1. Avalon-MM Endpoint测试台 9.2. Endpoint设计实例 9.3. Avalon® -MM测试驱动器模块 9.4. Root Port BFM 9.5. BFM处理过程与函数
9.2. Endpoint设计实例 x
9.2.1. BAR设置
9.4. Root Port BFM x
9.4.1. 概述 9.4.2. 对Application Layer发布Read和Write事务 9.4.3. Root Port和Endpoint的配置 9.4.4. 配置空间总线和器件编号 9.4.5. BFM存储器映射
9.5. BFM处理过程与函数 x
9.5.1. ebfm_barwr处理过程 9.5.2. ebfm_barwr_imm处理过程 9.5.3. ebfm_barrd_wait处理过程 9.5.4. ebfm_barrd_nowt处理过程 9.5.5. ebfm_cfgwr_imm_wait处理过程 9.5.6. ebfm_cfgwr_imm_nowt处理过程 9.5.7. ebfm_cfgrd_wait处理过程 9.5.8. ebfm_cfgrd_nowt处理过程 9.5.9. BFM配置过程 9.5.10. BFM共享存储器访问过程 9.5.11. BFM日志和消息处理过程 9.5.12. Verilog HDL格式化函数
9.5.9. BFM配置过程 x
9.5.9.1. ebfm_cfg_rp_ep处理过程 9.5.9.2. ebfm_cfg_decode_bar处理过程
9.5.10. BFM共享存储器访问过程 x
9.5.10.1. 共享存储器常量 9.5.10.2. shmem_write任务 9.5.10.3. shmem_read函数 9.5.10.4. shmem_display Verilog HDL函数 9.5.10.5. shmem_fill处理过程 9.5.10.6. shmem_chk_ok函数
9.5.11. BFM日志和消息处理过程 x
9.5.11.1. ebfm_display Verilog HDL函数 9.5.11.2. ebfm_log_stop_sim Verilog HDL函数 9.5.11.3. ebfm_log_set_suppressed_msg_mask任务 9.5.11.4. ebfm_log_set_stop_on_msg_mask Verilog HDL任务 9.5.11.5. ebfm_log_open Verilog HDL函数 9.5.11.6. ebfm_log_close Verilog HDL函数
9.5.12. Verilog HDL格式化函数 x
9.5.12.1. himage1 9.5.12.2. himage2 9.5.12.3. himage4 9.5.12.4. himage8 9.5.12.5. himage16 9.5.12.6. dimage1 9.5.12.7. dimage2 9.5.12.8. dimage3 9.5.12.9. dimage4 9.5.12.10. dimage5 9.5.12.11. dimage6 9.5.12.12. dimage7
10. 故障排查与链路的观察 x
10.1. 故障排查 10.2. PCIe链路检查工具概述
10.1. 故障排查 x
10.1.1. Polling.Active状态后仿真进程失败 10.1.2. 硬件启动问题 10.1.3. 链路训练 10.1.4. 使用第三方PCIe分析程序 10.1.5. BIOS枚举问题
10.2. PCIe链路检查工具概述 x
10.2.1. PCIe* Link Inspector硬件
10.2.1. PCIe* Link Inspector硬件 x
10.2.1.1. 使能 PCIe* Link Inspector 10.2.1.2. 运行 PCIe* Link Inspector 10.2.1.3. PCIe* Link Inspector LTSSM监控工具 10.2.1.4. 访问配置空间和收发器寄存器 10.2.1.5. 其他状态命令
10.2.1.3. PCIe* Link Inspector LTSSM监控工具 x
10.2.1.3.1. LTSSM监控寄存器 10.2.1.3.2. ltssm_save2file <file_name> 10.2.1.3.3. ltssm_file2console 10.2.1.3.4. ltssm_debug_check 10.2.1.3.5. ltssm_display <num_states> 10.2.1.3.6. ltssm_save_oldstates
10.2.1.4. 访问配置空间和收发器寄存器 x
10.2.1.4.1. PCIe* Link Inspector命令 10.2.1.4.2. ADME PLL和通道命令 10.2.1.4.3. 寄存器地址映射
10.2.1.5. 其他状态命令 x
10.2.1.5.1. 显示PLL锁定和校准状态寄存器
A. PCI Express核体系结构 x
A.1. 事务层（Transaction Layer） A.2. 数据链路层（Data Link Layer） A.3. 物理层（Physical Layer）
B. 文档修订历史 x
B.1. Intel® Stratix® 10 Avalon® -MM接口 PCIe* 解决方案用户指南
1. 介绍
2. 快速入门指南
3. 接口概述
4. 参数
5. 使用IP Core进行设计
6. 块说明
7. 寄存器
8. DMA描述符控制器的编程模型
9. Avalon-MM测试台和设计实例
10. 故障排查与链路的观察
A. PCI Express核体系结构
B. 文档修订历史

1.6. 性能和资源利用

Avalon-MM Intel® Stratix® 10系列包含一个软逻辑Avalon-MM DMA桥接实现。并作为硬协议堆栈的前端运行。如下资源利用列表显示Gen1 x1和Gen3 x8 Simple DMA动态生成设计实例的结果。

所有结果均针对当前版本 Intel® Quartus® Prime Pro Edition软件。除M20K存储块以外，数目舍入近似于50。

表 5.  Avalon-MM Intel® Stratix® 10硬IP PCI Express IP核资源利用率

系列

常用ALMs

M20K存储块1

逻辑寄存器

Gen1 x1

15,246

69

29,126
Gen3 x8 15,976 69 32,393
相关信息
1 这些结果中包含实现设计中2个On-Chip Memories和PCIe DMA 256-bit Controller的逻辑必要性。
二级标题