NVMe高速传输之摆脱XDMA设计13:PCIe初始化状态机设计

xianuser

PCIe配置初始化状态机实现PCIe设备枚举和配置空间初始化过程，在完成链路训练后，使用DFS（深度优先搜索）算法枚举PCIe总线上的设备，完成PCIe总线域的地址分配和设备的初始化。PCIe配置初始化是PCIe总线正常进行数据传输的前提，图1为PCIe配置初始化状态机状态转移图。

    图1 PCIe配置初始化状态机状态转移图

各状态说明如下：
IDLE：空闲状态，复位后的初始状态。当检测到初始化控制寄存器的PCIe初始化启动信号的上升沿时，启动初始化过程，进入GET_ID状态。
GET_ID：获取设备与供应商ID状态，该状态下通过配置TLP获取PCIe链路上的设备的配置空间的设备ID和供应商ID。如果获取的供应商ID号为0xFFFF，表示为无效的供应商ID，跳转到INC_DEV状态，否则进入GET_HEADER_TYPE状态。
GET_HEADER_TYPE：获取配置空间类型状态，该状态获取配置空间的Header Type字段，其中当该字段第8位值为1时，表示设备为多功能设备，而NoP逻辑加速引擎当前并不支持多功能设备，因此状态机跳转到ERROR状态，并设置错误代码寄存器表示检测到不支持的多功能设备。如果Header Type字段的第8位值为0，则将字段低7位的值更新到状态机中的header_type寄存器，并跳转到CFG_BAR状态。当header_type值为0时，表示该设备使用Endpoint设备的配置空间，当值为1时表示该设备使用桥的配置空间。
CFG_BAR：BAR寄存器组配置状态。type0类型的配置空间存在BAR0~5共六个BAR寄存器，type1类型的配置空间存在BAR0~1两个BAR寄存器，这些寄存器保存设备在PCIe总线域中使用的地址空间的基地址。在配置过程中，首先获取BAR寄存器类型，NoP逻辑加速引擎不支持的类型为I/O地址类型或为可预取的64位地址，当检测到这两种类型的BAR时跳转到ERROR状态，并设置错误代码寄存器表示检测到不支持的BAR类型；否则获取每个BAR寄存器的长度，然后再分配合适的基地址。当所有BAR寄存器配置完成后，进入CFG_PCIE_EXTENDS状态。

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