Gniazda 32-bitowej szyny PCI
Rozmieszczenie kluczy w gniazdach
PCI (ang. Peripheral Component Interconnect) – magistrala komunikacyjna służąca do przyłączania kart rozszerzeń do płyty głównej w komputerach klasy PC.
Oryginalnie była publicznie zaprezentowana w czerwcu 1992 r. jako rozwiązanie umożliwiające szybszą komunikację pomiędzy procesorem oraz kartami niż stosowane dawniej ISA. Dodatkową zaletą PCI jest to, że nie ma znaczenia czy w gnieździe jest karta sterownika dysków (np. SCSI), sieciowa czy graficzna. Każda karta, pasująca do gniazda PCI, funkcjonuje bez jakichkolwiek problemów, albowiem nie tylko sygnały, ale oraz przeznaczenie poszczególnych styków gniazda są znormalizowane.
W przeciwieństwie do innych magistrali, przykładowo VESA Local Bus, która początkowo była stosowana tylko do przyspieszenia operacji graficznych, szyna PCI stanowi kompleksowe rozwiązanie, przyspieszające współpracę z dowolnym urządzeniem zewnętrznym. Przy częstotliwości taktowania 33 MHz oraz szerokości 32 bitów magistrala PCI osiąga szybkość transmisji 132 MB/s. Szerokość szyny adresowej oraz danych nowych procesorów 64 bitowych zmiany nie wpływają na architekturę PCI a zaledwie podwaja się przepustowość do 264 MB/s. Karty dołączone do szyny PCI potrafią się komunikować nawet bez udziału mikroprocesora, dzięki czemu wzrasta efektywność jego użytkowania. Dla każdej karty zdefiniowane są tzw. rejestry konfiguracyjne. Przy ładowaniu systemu procesor odczytuje zapisane w nich dane oraz rozpoznaje, jaka karta jest umieszczona w gnieździe. Instalacja oraz inicjacja karty następuje potem w pełni automatycznie.
Aby zapewnić zarówno producentom, jak oraz użytkownikom możliwie dużą elastyczność, w standardzie PCI zdefiniowano tzw. gniazdo wspólne (z ang. shared slot). Jest to gniazdo, które bywa wykorzystane z kartami przystosowanymi do magistral ISA, EISA czy MCA. Umożliwia to też produkcję kart równocześnie przystosowanych do PCI oraz pozostałych, wyżej wymienionych magistral.
Bardzo istotną cechą architektury PCI jest jej skalowalność: w jednym oraz tym samym komputerze bywa równolegle albo szeregowo połączonych parę magistral PCI. Nad koncepcją PCI Local Bus pracowało wielu znaczących producentów komputerów, z których każdy starał się aby sprzęt aktualnie produkowany przez niego był z tym standardem zgodny. Przykładowo, rozwiązanie jest na tyle elastyczne, że uwzględnia możliwość współpracy magistrali nie tylko z komputerami wyposażonymi w procesory firmy Intel, ale także z AMD oraz Cyrix, a także w opartych na procesorze PowerPC komputerach Pegasos. 32-bitowy standard adresowania PCI używany jest także w innych magistralach (np. AGP).
Kolejną istotną cechą PCI jest wysoka zgodność pomiędzy poszczególnymi wersjami PCI, jak oraz rozwiązań pochodnych (np. PCI X) przejawiająca się tym, że urządzenia potrafią pracować zarówno w starszych jak oraz nowszych gniazdach, pod warunkiem że są dopasowane napięciowo (warianty 3.3V oraz popularniejszy 5V). Zgodność ta nie jest jednak zachowana w stosunku co do PCI Express, która aktualnie wypiera PCI oraz AGP.
Wersje PCI
| Wersja |
PCI 2.0 |
PCI 2.1 |
PCI 2.2 |
PCI 2.3 |
| Rok wprowadzenia |
1993 |
1994 |
1999 |
2002 |
| Maksymalna szerokość szyny danych |
32 bity |
64 bity |
32 bity |
64 bity |
| Maksymalna częstotliwość taktowania |
33 MHz |
66 MHz |
66 MHz |
66 MHz |
| Maksymalna przepustowość |
132 MB/s |
266 MB/s |
266 MB/s |
528 MB/s |
| Napięcie |
5 V |
5 V |
5 V / 3,3 V |
3,3 V |
Styki
Złącze PCI wyznacza się jako slot (bądź po angielsku edge connector) posiadający 62 styki z każdej strony, ale dwa bądź cztery z nich są zastąpione przez klucz wycięcia, tak więc karta ma 60 bądź 58 styków po każdej stronie. Pierwszy styk jest najbliżej tylnej ścianki. Strony B oraz A są zawarte kolejno, patrząc w dół na złącze płyty głównej[1][2][3].
Opis styków 32-bitowego złącza PCI
| Styk |
Strona B |
Strona A |
Opis |
| 1 |
–12 V |
TRST# |
Styki portu JTAG (opcjonalne) |
| 2 |
TCK |
+12 V |
| 3 |
Uziemiony |
TMS |
| 4 |
TDO |
TDI |
| 5 |
+5 V |
+5 V |
|
| 6 |
+5 V |
INTA# |
Linie przerwań |
| 7 |
INTB# |
INTC# |
| 8 |
INTD# |
+5 V |
| 9 |
PRSNT1# |
Zarezerwowany |
Odłączone aż do momentu uzyskania wymaganej mocy 7,5 W albo 25 W |
| 10 |
Zarezerwowane |
IOPWR |
+5 V albo +3,3 V |
| 11 |
PRSNT2# |
Zarezerwowany |
Odłączone aż do momentu uzyskania wymaganej mocy 7,5 W albo 25 W |
| 12 |
Uziemiony |
Uziemiony |
Klucz wycięcia dla kart obsługujących napięcie 3,3 V |
| 13 |
Uziemiony |
Uziemiony |
| 14 |
Zarezerwowany |
3,3 V aux |
Zasilanie w trybie gotowości (opcjonalne) |
| 15 |
Uziemiony |
RST# |
Zresetowanie szyny |
| 16 |
CLK |
IOPWR |
33/66 MHz clock |
| 17 |
Uziemiony |
GNT# |
Szyna danych otrzymana od płyty głównej dla karty |
| 18 |
REQ# |
Uziemiony |
Szyna danych wymagana przez kartę dla płyty głównej |
| 19 |
IOPWR |
PME# |
Power management event – możliwość zarządzania zasilaniem (włączenie/wyłączenie komputera) (opcjonalne) |
| 20 |
AD[31] |
AD[30] |
Szyna adresowa/szyna danych (dolna połowa) |
| 21 |
AD[29] |
+3,3 V |
| 22 |
Uziemiony |
AD[28] |
| 23 |
AD[27] |
AD[26] |
| 24 |
AD[25] |
Uziemiony |
| 25 |
+3,3 V |
AD[24] |
| 26 |
C/BE[3]# |
IDSEL |
| 27 |
AD[23] |
+3,3 V |
| 28 |
Uziemiony |
AD[22] |
| 29 |
AD[21] |
AD[20] |
| 30 |
AD[19] |
Uziemiony |
| 31 |
+3,3 V |
AD[18] |
| 32 |
AD[17] |
AD[16] |
| 33 |
C/BE[2]# |
+3,3 V |
| 34 |
Uziemiony |
FRAME# |
Szyna danych jest w trakcie transferu |
| 35 |
IRDY# |
Uziemiony |
Inicjator gotowy |
| 36 |
+3,3 V |
TRDY# |
Cel gotowy |
| 37 |
DEVSEL# |
Uziemiony |
Cel wybrany |
| 38 |
Uziemiony |
STOP# |
Cel wymaga wstrzymania |
| 39 |
LOCK# |
+3,3 V |
Zamknięcie transakcji |
| 40 |
PERR# |
SMBCLK |
SDONE |
Błąd parzystości; SMBus clock |
| 41 |
+3,3 V |
SMBDAT |
SBO# |
Dane SMB |
| 42 |
SERR# |
Uziemiony |
Błąd systemu |
| 43 |
+3,3 V |
PAR |
|
| 44 |
C/BE[1]# |
AD[15] |
Szyna adresowa/szyna danych (dolna połowa) |
| 45 |
AD[14] |
+3,3 V |
| 46 |
Uziemiony |
AD[13] |
| 47 |
AD[12] |
AD[11] |
| 48 |
AD[10] |
Uziemiony |
| 49 |
M66EN |
Uziemiony |
AD[09] |
| 50 |
Uziemiony |
Uziemiony |
Klucz wycięcia dla kart obsługujących napięcie 5 V |
| 51 |
Uziemiony |
Uziemiony |
| 52 |
AD[08] |
C/BE[0]# |
Szyna adresowa/szyna danych (dolna połowa) |
| 53 |
AD[07] |
+3,3 V |
| 54 |
+3,3 V |
AD[06] |
| 55 |
AD[05] |
AD[04] |
| 56 |
AD[03] |
Uziemiony |
| 57 |
Uziemiony |
AD[02] |
| 58 |
AD[01] |
AD[00] |
| 59 |
IOPWR |
IOPWR |
|
| 60 |
ACK64# |
REQ64# |
64-bitowe rozszerzenie; nie podłączać do 32-bitowych urządzeń |
| 61 |
+5 V |
+5 V |
|
| 62 |
+5 V |
+5 V |
64-bitowy PCI jest rozszerzony o dodatkowe 32 kontakty po każdej stronie, które zapewniają AD[63:32], C/BE[7:4]#, PAR64 sygnał parzystości oraz liczba mocy oraz uziemionych pstykinów.
Legenda
| Styk uziemiony |
Odwołanie do 0 V |
| Styk mocy |
Dostarcza zasilanie dla karty PCI |
| Styk wychodzący |
Napędzanie przez kartę PCI, otrzymywane przez płytę główną |
| Inicjator wyjścia |
Sterowany przez mistrza/inicjatora, otrzymywany przez cel |
| Sygnał wyjścia/wyjścia |
Może być sterowany przez inicjator bądź cel, zależnie od operacji |
| Wyjście celu |
Sterowane przez cel, otrzymywany przez inicjatora/mistrza |
| Wejście |
Sterowane przez płytę główną, otrzymywana przez kartę PCI |
| Open drain |
Może zostać odłączony i/lub odczytany przez wiele kart |
| Zarezerwowany |
Aktualnie nie stosowany, nie podłączać |
Przeważajaca ilość linii jest połączonych do każdego slotu równolegle. Wyjątkami są:
- Każdy slot posiadający swoje własne wyjście REQ#, oraz wejscie GNT# z arbitera płyty głównej.
- Każdy slot posiadający swoją własną linię IDSEL, przeważnie podłączaną do określonej linii AD.
- TDO jest połączenia łańcuchowego do kolejnych slotów TDI. Karty bez wsparcia JTAG muszą podłączyć TDI do TDO, tak aby nie przerwać łańcucha.
- PRSNT1# oraz PRSNT2# posiadają własne odłączane rezystory na płycie głównej Płyta główna może (ale nie musi) wykryć te styki w celu ustalenia poboru mocy na obecnych kartach PCI.
- REQ64# oraz ACK64# są indywidualnie odłączane na slotach 32-bitowych.
- Linie przerwań (INTA#, INTB#, INTC#, oraz INTD#) są połączone na wszystkich slotach slotami w innej kolejności (INTA# na jednym slocie to INTB# na następnym, a INTC# jeszcze następnym).
Dodatkowe informacje:
- IOPWR ma +3,3 V albo +5 V, zależnie od jego tylnej ścianki. Sloty posiadają także grzbiet w jednym z dwóch miejsc, co zapobiega nieprawidłowemu podłączeniu karty.
Przypisy
Sprawdź też
Linki zewnętrzne