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本文就PCIe Receiver内部恢复时钟与本地时钟之前的关系根据弹性缓冲的相关资料做一个浅显的学习整理,如有读者发现问题或错误,请慷慨指出,后期也会持续修正优化,谢谢!
对于PCIe总线的数据传输,我们知道其相对于PCI和PCI-X并行总线的极大不同点是使用了点对点式的差分串行链路进行信号传输,信号上已经没有并行总线的同步时钟。但任何电路都需要时钟进行驱动,特别是总线信号,发送端需要时钟驱动打出信号,接收端则需要时钟采样信号,进而识别信息。
此处插入一个题外话:对于一些常见低速总线,例如I2C、SPI、LPC总线等,都有专门的时钟信号,信息的采集基于数据信号和时钟信号之间的时序关系,早期的PCI并行总线也是有多位数据信号与时钟信号,这种基于始终存在的时钟信号进行数据传输的传输方式叫作同步传输。相对也有异步传输,例如UART总线,并不存在独立的时钟信号,只有数据信号,总线两端设备使用特殊方式对信号进行识别采样,比如下降沿作为信号开始的标志,接收端检测到链路上出现下降沿(这种情况总线正常的空闲状态应该是高电平)则认为开始传递信息,于是采用固定的时钟频率(也即是波特率)开始采样,至于什么时候结束,比如约定连续出现多少个高电平则认为信息传递结束,就停止采样。由此可见,异步传输比较简单,也比较粗糙,信号以串行的方式在一根信号上传输,为了保证接收端数据采样的正确率,不太可能使用很高的传输速率,因此适用于低速传输,且一般波特率比较固定,速率灵活性不大;同步传输,相比而言要复杂,接收端对信号进行采样是对时序的判断,而不是直接对数据信号进行采样,只要传输的信号满足时序要求,即可采样正确的信号,时序要求决定了速率的范围。
从上述同步和异步传输的简述可以看到两者的差异在于数据信号传输时,是否有相应的时钟信号一起传输,在接收端进行数据采样是基于什么方式。同步传输需要有时钟信号一起传输,接收端对时钟和数据信号的时序进行判断,随着信号传输速率的不断提升,同步传输遇到了困难,即是时钟频率不断提升,传输速率也不断提升,对时序的要求越来越严苛,SI的影响也越来越大,特别是对多数据信
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