PCIe IP使用中的地址映射

背景与问题

  •   CPU+FPGA架构,CPU做RC、FPGA做EP;

  •   FPGA逻辑(Vivado ->BD -> Address Editor)中如何设置PCIe to AXI Translation;

  •   FPGA逻辑中如何设置AXI to PCIe Address Translation。

1. Root Complex到Endpiont

1.1 Root Complex到Endpiont,即PCIe域(Root Complex中的系统地址空间)到AXI域(FPGA逻辑中的AXI地址空间)。PCIe发起的对Endpoint的访问应在Endpoint申请的BAR空间内,Endpoint申请BAR空间时申明了地址空间的大小(比如256M,而且我们假设这256M空间对应AXI域中0x3000_0000~0x3FFF_FFFF),而Root Complex则根据实际情况决定从某个地址开始分配一段地址空间给Endpoint(比如0x4000_0000~0x4FFF_FFFF)。

1.2 PCIe想对Endpoint中的0x3000_0010地址发起一次访问。PCIe发出访问的地址为0x4000_0010,FPGA的PCIe Core会收到相应BAR空间中的有效地址偏移0x10,PCIe Core使用有效地址偏移+ C_PCIEBAR2AXIBAR(根据1.1中的假设,这个值为0x3000_0000)作为其AXI总线访问的地址。

2. Endpiont到Root Complex

2.1 假设PCIe域和AXI域的映射跟1. Root Complex到Endpiont的设定相同。

2.2 来自映射地址为0x3000_0000~0x3FFF_FFFF的AX总线访问给出的地址0x3000_1234会被PCIe Core剥离出有效偏移地址0x1234,使用该偏移地址+C_AXIBAR2PCIEBAR作为PCIe TLP的地址发送给Root Complex。C_AXIBAR2PCIEBAR的值应该设为Root Complex给Endpoint分配的地址空间的首地址,即0x4000_0000。

图1 地址映射说明

3. 总结与疑问

3.1 总结

  •   地址空间的有效偏移地址。

  •   地址空间的首地址。

3.2 疑问

CPU发出的访问地址到FPGA的PCIe IP是如何被提取出有效偏移地址的? PCIe的配置空间里记录了CPU分配的BAR空间的首地址?


参考文献
[1] pg055-axi-bridge-pcie↩︎.
[2] Xilinx_Answer_65062_AXI_PCIe_Address_Mapping↩︎.

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