基于BM3803处理器平台的PCI软硬件调试问题汇总（持续更新中）

一：相关基本配置：

FPGA: XILINX XC5VFX130T-1FFG1738

PCI接口部分使用XILINX提供的pci32_v4_8硬核；PCI控制器由FPGA逻辑实现，主要完成PCI设备到内存的DMA读写操作。Ps：此控制器网表文件可付费购买(100元/份，支付宝账号：bubble_fish@yeah.net)

处理器：BM3803FMGRH

操作系统：Reworks/Vxworks

二：调试中遇到的问题

1、 IDSEL引脚无信号输入

每个PCI设备都有一个IDSEL的输入信号，这个信号在读写PCI配置寄存器的时候非常有用。但往往很多时候PCI主设备在给从设备写配置寄存器的时候并不会提供一个IDSEL的输出信号。对于非X86架构的处理器，读写PCI配置寄存器不能通过访问config_address(地址0CF8h) config_data(地址0CFCh)的方式。此时需要从AD线上引一根地址线到IDSEL引脚上。例如BM3803上最多允许挂7个PCI从设备，若某个PCI从设备插在1号槽上，则REQ_N接到pci_arb_req[0]，IDSEL接到AD[31]，此时配置寄存器的起始地址即为0x8000_0000；IDSEL引脚与AD[31]必须在硬件上连好，不能通过FPGA内部逻辑实现连接。依次推演，当插在2号槽时，REQ_N接到pci_arb_req[1]，IDSEL接到AD[30]，此时配置寄存器的起始地址即为0x4000_0000.

2、 PCI从设备接口上的双向端口要上拉，未使用到的输出引脚要记得赋值

例如"SERR_N"、"PERR_N"、"STOP_N"、"DEVSEL_N"、"TRDY_N"、"IRDY_N"、"FRAME_N" "INTA_N"都上拉。未使用到的pci_arb_req和pci_int要赋相应值。

3、 PCI地址映射问题

地址映射一直是纯硬件工程师或纯软件工程师理解PCI设备最大的障碍。这是一个软硬件相互配合的过程。先从硬件说起，每个PCI设备都有一个配置空间（CONFIG_BAR）, 在PCI总线上只有这个配置空间是可见的。配置空间如下图：



若FPGA作为PCI从设备，那么在用coregen生成pci32_v4_8硬核时需要输入Device ID、Vendor ID、BAR0空间的大小。当FPGA挂在BM3803的PCI总线一号槽上时，BM3803可以通过读写0x8000_0000+offset来访问到FPGA的配置空间。三个必须的的配置操作是：DMA_CONFIG_WRITE(0x80000004，0xff00_0147, 0x04)//往0x80000004写入4字节数0xff00_0147。DMA_CONFIG_WRITE(0x80000010，0xD0000000, 0x04)//往0x80000010写入4字节数0xD0000000。DMA_CONFIG_WRITE(0x8000001C，0x40000000, 0x04)//往0x8000001C写入4字节数0x40000000。设置完毕，如果此时BM3803想要读写FPGA的BAR0空间，只需要往0xD000000+offset写数就可以了，具体这个offset有多大由FPGA生成IP核时设置的BAR0空间的大小决定。例如DMA_MEM_WRITE(0xD0001000，0x40000000, 0x04)// 往0xD0001000写入4字节数0x40000000。此时BM3803就会在总线上发起地址为0xD0001000的Memory Write操作,作为从设备的FPGA PCI因为上一步配置过BAR0的基地址为0xD0000000，所以能HIT到这个操作，若发起地址为0xA0001000的Memory Write操作,FPGA是HIT不到的，这个操作一般用来实现主设备通过PCI总线来读写FPGA的寄存器。若FPGA想要通过DMA的方式来写内存，此时FPGA逻辑实现的控制器需要发起一个地址为0x40000000的Memory Write操作，若地址为0x50000000，BM3803是不会响应的，因为BM3803芯片手册设置了BAR3-BAR5为主设备接收数据的内存基地址，上一步我们已经配置了BAR3的基地址为0x40000000。