原创如何理解Xilinx的BMD？

 2019-8-14 12:20  7942 40 3 分类: FPGA/CPLD 文集: Xilinx PCIe仿真模型

BM是Bus Master的缩写，其中D是DMA。xapp1052讲使用PCIe的系统中通常有两种硬件实现的DMA，一种是系统DMA（System DMA)，另外一种是总线主机DMA。

系统DMA通常是位于总线中心位置，且为总线中所有设备所共享，当前这种实现方式已经不多见了。如今在基于PCIe的系统中最常见的还是BMD，BMD由位于Endpoint的设备实现，之所以称为总线主机（Bus Masters），是因为数据写入系统内存或从系统内存读回都是由它们发起（这里说“发起”应该不准确，实际上发起方还是Host，因为需要host写DMA控制寄存器并“Start”DMA，然后Endpoint才能开始启动DMA操作）的。

在实际设计的时候，记得将Endpoint的Bus Master Enable位设置为‘1’，该使能位位于PCI命令寄存器中（比特2），而PCI命令寄存器则位于PCI配置空间的04~05h。下图是PCI命令寄存器各段详细定义。这里重点说下Bus Master，该比特设置为1，表示本设备被设置为总线主机。

下图展示了PCI命令寄存器位于PCI配置空间的具体位置：

所以，xapp1052通篇都是基于将Endpoint作为总线主机来描述的。而当我们查看参考设计的时候，由于是DS端口模型，即downstream 端口模型，此时应该是没有设置Endpoint为总线主机，所有TLP都是由模拟的RP下发。

xapp1052参考设计的仿真似乎根本不支持BMD，在其测试文件ursapp_tx里对应PCI命令寄存器是这样配置的：

// Program PCI Command Register
TSK_TX_TYPE0_CONFIGURATION_WRITE(DEFAULT_TAG, 12'h04, 32'h00000003, 4'h1);
DEFAULT_TAG = DEFAULT_TAG + 1;
TSK_TX_CLK_EAT(100);

而实际参考其它人自行修改的测试文件，对应PCI命令寄存器的配置应该是这样的（如果是测试BMD就将PCI命令寄存器的bit-2置位，否则写0）：

// Program PCI Command Register
if(testname == "bmd")
TSK_TX_TYPE0_CONFIGURATION_WRITE(DEFAULT_TAG, 12'h04, 32'h00000007, 4'h1);
else
TSK_TX_TYPE0_CONFIGURATION_WRITE(DEFAULT_TAG, 12'h04, 32'h00000003, 4'h1);
DEFAULT_TAG = DEFAULT_TAG + 1;
TSK_TX_CLK_EAT(100);

下面是一段Xilinx工程师对xapp1052参考设计的说明：

The flow for this application is:
1) Driver sends down 1DW MRD and MWR requests to the EP to program backend descriptor registers. The last MWR starts the DMA transfer by writing to the control register.
2) The TX engine sends out MRD and/or MWR requests to the root.
3) After the requested data is transfered, the EP interrupts the driver.
4) The driver comes down and verifies the transfer is complete by reading the backend descriptor registers and it also gets the performance information from the EP.

附加一个下载Windriver的链接：https://www.jungo.com/st/contact-form-2/?product=WinDriver