求助：PCIe交换板卡，电脑无法启动

chenxuoltju · 发表于 2013-10-14 20:52:52

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本帖最后由 chenxuoltju 于 2013-10-14 20:54 编辑

板卡简介：

使用PLX公司的PEX8617，设计了一块PCIe功能板卡。将PEX8617设置为x4 x4 x4 x4模式，选择Port0作为上游端口。Port1、2、3作为下游端口，下挂3个PCIe端点设备。框图如下

框图.bmp

功能板的电气接口选用XMC连接器。调试时借助一块PCIe-XMC转接板，将功能板卡插到转接板上，然后插到电脑的PCIe x16插槽上，电脑为PCIe3.0，XP系统。

板上的一些接法如下：

Ø使用PCIe插槽的Preset#作为功能板的复位

Ø使用REFCLK作为功能板的本地时钟，经过扇出芯片后，得到各设备所需的时钟

Ø功能板单一5V供电，该5V电源取自插槽的12V，由电源模块转换得来

Øpex8617的jtag功能没有使用，我直接用1.5k电阻将JTAG_TRST#下拉。

Ø功能板的功耗率约为8W

将功能板插到电脑里后，出现过3种现象：

1、电脑无法启动，处于黑屏状态；

2、电脑可以启动，但是找不到设备；

3、电脑可以启动，可以找到一个未知设备。看它的设备号正是8617。但是无法看到下游设备

第一种情况出现的概率最高，大约90%；第二种的概率大约10%；第三种的概率几乎为0，总共就出现了2次。

不使用电脑，将功能板插到另一种XMC接口的主板上：

此时无需使用转接板，会看到4个Device ID为0x8617的设备

问题排查：

Ø怀疑过转接板。在调试中发现，在转接板和功能板上的发送链路上，各有一个0.1uF耦合电容。后来将转接板上的电容去掉，直接短接，现象没有变化。

Øpex8617前端的时钟ok，100MHz

Øpex8617的1.0V、2.5V ok

Ø功能板在电脑中，3.3V、pex8617的复位、pex8617的时钟波形如下图所示

04#,i7下，0.047uF电容ch1-3.3V；ch2-本地复位；ch3-8617refclk.PNG

Ø功能板在XMC接口主板上时，3.3V、pex8617的复位、pex8617的时钟波形如下图所示

04#,3a下，0.047uF电容ch1-3.3V；ch2-本地复位；ch3-8617refclk.PNG

对比上述两种情况发现，从时钟有效，到复位拉高的这段时间，在电脑中为150ms，在XMC接口主板上为520ms。虽然都满足要求（规范中为最少100us），但是不知道这有无影响？后来就增加了这段时间。波形如下

1通道：板上3.3V

2通道：插槽Preset#

3通道：本地复位（即pex8617的复位）
4通道：pex8617的时钟

做上述更改后，电脑还是无法启动

Ø去掉了pex8617的EEPROM，结果一样。后来还将后续PCIe设备的EEPROM也去掉了，结果还是一样。

Ø调试中发现PRSNT2的信号没有接，于是将其飞线与PRSNT1短接，设置成x4模式，结果一样

Ø尝试将电脑的PCI Express Native Control禁止，但是发现xp下没有该命令

Ø在电脑启动时，测量复位线，复位为高。

Ø将jtag复位脚的下拉电阻去掉，或者将jtag复位脚上拉，电脑可以启动，但无法看到设备。在XMC主板下也无法看到8617的设备号。

Ø将后端需要做上电配置的PCIe端点设备配置好，插上板卡后，电脑仍无法启动

不知道哪里出错了，望大家给支个招！非常感谢！

optihack · 发表于 2013-10-15 10:53:07

为什么PEX8617的时钟给的这么晚呢？

chenxuoltju · 发表于 2013-10-15 16:19:56

回复 2# optihack

感谢关注！
我用的是金手指上的时钟，经过了一个扇出芯片，作为pex8617的时钟。这个时刻是由电脑主板决定的，我控制不了，我能做的只是把复位时间尽量放长一些

optihack · 发表于 2013-10-15 18:34:17

1：给PCIE板卡的差分时钟和复位信号撤销在一起出现感觉不是很对。2：这个时钟信号的质量感觉不是很好，为什么没有拉到低电平呢。3：你能不能换个电脑试试，或者把主板上给PCIE ROOT COMPLEX的差分时钟信号，直接接到你的板卡的金手指上，我还是怀疑差分时钟给的太晚了，跟复位de-assert一起给有点不太对。

chenxuoltju · 发表于 2013-10-15 20:05:25

本帖最后由 chenxuoltju 于 2013-10-16 23:03 编辑

回复 4# optihack

非常感谢回复！

   1、从pcie时钟有效，到Preset#拉高，这段时间才16ms。我也是感觉有点少。不过还好我没有直接用Preset#，而是加了个复位芯片。用这个复位芯片去复位所有器件。也就是本地pcie时钟还是金手指上的时钟，但是本地Preset#，是在金手指Preset#之后，又加了段延时。但是加上延时后，也是不好使。
   2、pcie时钟是应该有一个直流分量的吧，或者说有没有都行？这个不确定。
   3、也换电脑试过，一台电脑是技嘉主板，一台电脑是dell主板，不过现象都是一样的

后来改了下时钟，
1、只保留8617和8311的时钟，将另两个设备的时钟断开。这个时候电脑可以启动，并且可以看到8617和8311。

2、只保留8617和一个设备（非8311）的时钟，这个时候电脑就启动不了。

我觉得可能是这两个设备的配置有问题，或者是这两个设备对时钟的要求过高，导致了整个系统在检测设备的时候崩溃了。

这两个设备是pcie r2.1的，而8617是r2.0的，不知道这个有没有影响？

optihack · 发表于 2013-10-16 10:55:19

如果你有PCIE 协议分析仪的话，可以看下SWITCH和下游设备之间有没有做link training.如果有link training,可以判断跟时钟关系不大，跟你FPGA对设备的配置有关。但是你之前说，你不用那个XMC转接卡是正常的，说明FPGA配置逻辑没有问题，我估计还是跟时钟有关。你查下几个设备的芯片的时钟复位要求吧