原创 PCI总线接口标准

 

PCI总线分为32位和64位两种。AD线有32条，可拓展为64条，工作频率为33MHZ/66MHZ，最大传输速率133MB/S。      PCI标准又分为三种：3.3V、5V和通用标准。标准不同，金手指的类型不同。见上图：        3.3V标准时，如果为32位总线，则可选124=62x2金手指（公）和插槽（母）或188=94x2的金手指（公）和插槽（母），其中12、13引脚是开口key引脚，没有定义。即实际为120=60x2和184=92x2两种金手指和插槽。如果为64位总线时，则必须选择188=94x2的金手指（公）和插槽（母），其中12、13引脚是开口key引脚，没有定义，即实际为184=92x2的金手指和插槽。        5V标准时，如果为32位总线，则可选124=62x2金手指（公）和插槽（母）或188=94x2的金手指（公）和插槽（母），其中50、51引脚是开口key引脚，没有定义。即实际为120=60x2和184=92x2两种金手指和插槽。如果为64位总线时，则必须选择188=94x2的金手指（公）和插槽（母），其中50、51引脚是开口key引脚，没有定义，即实际为184=92x2的金手指和插槽。        通用标准合并了3.3V和5V的标准，即如果为32位总线，则可选124=62x2金手指（公）和插槽（母）或188=94x2的金手指（公）和插槽（母），其中12、13和50、51引脚是开口key引脚，没有定义。即实际为116=58x2和180=90x2两种金手指和插槽。如果为64位总线时，则必须选择188=94x2的金手指（公）和插槽（母），其中12、13和50、51引脚是开口key引脚，没有定义，即实际为180=90x2的金手指和插槽。        金手指都是双面的，其A、B面定义见下面图。可看出下图即为通用标准PCI总线，12、13和50、51引脚开口。

 

 根据PCI规范R2.2版本英文版，PCI总线硬件设计注意事项如下：

系统板设计

1、上下拉电阻：引脚上下拉电阻设计，参见4.3.3节。只对系统板有上下拉，子卡不上下拉。

2、PRSNT1#和PRSNT2#引脚：系统板上要用0.01uf的高频电容将PRSNT1#和PRSNT2#去耦。当系统板要用PRSNT1#和PRSNT2#引脚时，需要将其在系统板上用5k左右的电阻上拉。参见4.3.7节。

3、Reserved 引脚处理：此引脚需要悬空。参见4.3.7节。

4、PIN38B和PIN49B如果在一般的PCI规范中应该为地线。

外设板（add-in card）设计

1、功率要求：子卡（add-in card）功率不能超过25W，参见4.3.4节。并且需要在子卡电源输入引脚上加去耦电容以得到干净的电源。

2、PRSNT1#和PRSNT2#引脚作用：一是表示子卡插入，二是向系统板指示子卡总功率需求大小。功率需求见4.4.1节。接地或者悬空表示各种功率大小。

3、JTAG：如果子卡不用JTAG引脚，则需要把TDI和TDO连接起来，以保证扫描链完整。参见4.4.1节。

4、PIN38B和PIN49B如果在一般的PCI规范中应该为地线。参见4.4.1节。

5、PCB设计：推荐用4层板，5v和3.3v在电源层分割。但是不能在这两电源上面跨走高速信号线，即一条高速信号线不能在3.3v层上一段又走到5.5层上走，要走也要换层。参见4.4.3.2节。高速信号不要跨在3.3v和5v电源层上面走过，否则参考平面一会为3.3v一会为5v不好。非要走可以换层走即3.3v上面走时在顶层，到5.5v平面时换为走底层。如果非要在3.3v和5.5v上面跨走，则要在5v和3.3v上面跨接10nf的电容，电容布置在信号线跨点的250mil以内。

6、电源地布线：连接器的电源/地引脚和电源/层的过孔间距最大只能为250mil（至少20mil宽）.参见4.4.2.1节。

7、电源去耦：5v、3.3v和VI/O电源从主机通过金手指进来需要用至少0.01uf的去耦电容。另外通用的标准需要在每个VI/O引脚上加一个47nf的电容去耦。见4.4.2.1节。

8、PCB走线长度：所有线从金手指到板卡内不能超过1500mil（除了中断、JTAG、SMBus和System Pin。）；64位系统里面增加的引脚不能超过2000mil；CLK线到子卡距离应该为2500+-100mil，不足此长应该绕为此长，并且只能驱动一个负载芯片。

9、阻抗匹配：当输入电容在8pf以上时走线阻抗应该在60~100欧，当输入电容在8pf以下时走线阻抗应该在51~100间。走线速率应该选150ps~190ps/inch的材料。

PCI三种标准的引脚信号定义见另一篇文章：PCI三种标准引脚信号定义

为学习笔记，有些图片来自网络，如有错误请大家指点。