PCI Express是新一代的总线接口。早在2001年的春季,英特尔公司就提出了要用新一代的技术取代PCI总线和多种芯片的内部连接,并称之为第三代I/O总线技术。随后在2001年底,包括Intel、AMD、DELL、IBM在内的20多家业界主导公司开始起草新技术的规范,并在2002年完成,对其正式命名为PCI Express。它采用了目前业内流行的点对点串行连接,比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构,每个设备都有自己的专用连接,不需要向整个总线请求带宽,而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率,达到PCI所不能提供的高带宽。
PCI Express提供一些关键的优势包括自动检测,通道配置,强大的误差检测和纠正,高通道到通道的偏差容许量和低功耗。因为该接口的能力和多功能性,设计师有时需要调试错误的PCIe连接,PCIe的规范主要是为了提升电脑内部所有总线的速度,因此频宽有多种不同规格标准,其中PCIe x16是专为显卡所设计的部分。AGP的资料传输效率为2.1GB/s,不过对上PCIe x16的8GB/s,很明显的就分出胜负,但8GB/s只有指资料传输的理想值,并不是使用PCIe接口的显示卡,就能够有突飞猛进的效能表现,实际的测试数据上并不会有这么大的差异存在。
当调试1个PCIe通道,没有显示链接的迹象,首先,确认没有任何链路终端设备是停留在复位状态。下一步,探测信号线,并确保它们是正确的水平。此外,检查是否有根据数据手册规定的参考时钟提供给两个设备。非扩频时钟必须限制在PCIe ± 300ppm。如果需要用到扩频时钟,它必须是向下扩频。
另一个步骤是检查是否有用不正确的或有损坏的旁路电容,确保电容器处于75至200 nF而且完好。重要的是验证一个链接的内层和外层的通道。对于多通道连接,PCIe通讯协定允许从的通道或者的通道开始进行自动向下协商链接。
减少信号速度需要从一个变量的方程中得出。虽然是罕见的,但有些Gen1的设备连接到Gen2的设备时会有错误产生。为了解决这些不兼容的的终端设备,PCIe设备供应商通常提供一些特殊的特性来使得Gen2转换并自动协调速度回到Gen1的默认值来链接。
如果在采取这些步骤之后仍然没有连接,这意味着通道的距离构成问题。当工作在远距离中,如果通道均衡设置比较差,也没有更别的管理器和系统计时器限制重试,PCIe-Gen2设备会在在Gen1和Gen2速率上自动来回循环的进协商。如果该链接是15或更长的距离,改变接收器均衡水平和发送器预加重可能能有效的解决问题。
另外一个步骤是检查接收器侦测的特定设备的屏蔽寄存器。忽略接收器的侦测并允许该设备立即发送链接协议。
如果这些步骤不起作用,可能有必要在两个不连接的设备间安置一个逻辑分析仪。当没有逻辑分析仪时,在一些PCIe交换器中有一种内部的调试侦测工具可以跟踪链接的状态,执行基本触发以及提供有价值的的芯片状态和链接状态。
部分连接
因为为了设置均衡器达到更长的连接,解决边缘系统时钟和传统协议错误的问题,系统工作在Gen1而不是在Gen2连接,那么请尝试增加通道的均衡。确认时钟源满足Gen2抖动的要求也可以解决此问题。即使是Gen2,首先保证连接能在Gen1的速率上链接,因此未能在Gen2上链接往往是通道质量和均衡需求的结果。设计人员应该:
确保链接的两端都是适用于Gen2
确认PCIe参考时钟抖动在变动规范内
确认强制工作在Gen1是否是稳固的连接
测试特定寄存器,尽可能调整寄存器去降低空闲的电气的阀值。
如果此链接长度是10至15或者更多,整Rx和Tx均衡器(如图示1和2所示)
图1:一个接收器Rx信号在均衡之前阻止的范围
图2: 在均衡调整之后的Rx信号,,设计人员应该仔细的检查正误表,那么答案可能就在那里
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