Serialized IRQ Support for PCI Systems——浅析时序

“Serialized IRQ Support for PCI Systems” 是 Linux 内核早期引入的一项关键特性，主要用于解决老式 PCI 设备在共享中断请求线时可能发生的竞争条件和数据损坏问题。
虽然这个规范在被时代逐渐淘汰，但现今为了兼容性设计，仍会有应用在一些计算机设备中。最近公司一项目需要，借此机会学习一下。

简述

Host通过串行总线IRQSER发送固定帧格式报文轮询外设，根据外设IRQ FRAME时上报的高低电平，从而获取各个外设中断状态。

输入\出

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module serirq_peripheral#(
    parameter  MAX_IRQ_NUM  = 32
)(
    input  wire                     pci_clk     ,
    input  wire                     rst_n       ,

    output reg                      serirq_oe   ,
    input  wire                     serirq_i    ,
    output reg                      serirq_o    ,

    input  wire [MAX_IRQ_NUM-1:0]   irq_status      
);

时序

START和STOP均由主机发起，IRQ由从机控制

START FRAME

host发起START时，IRQSER被拉低，持续时间可以为4、6、8个PCI clocks。配置依据如下

1.主板拓扑结构

• 紧凑型嵌入式主板(走线短)：仅需要4~5个周期，
• 大型服务器主板需要(走线长)：仅需6~8个周期补偿信号延迟

2.时钟频率

• 33Mhz总线：典型值6周期
• 100Mhz总线：压缩至4周期（减少等待时间）

3.挂接设备数量

• ≤4个设备：4~5周期
• 8个设备：7~8周期（确保远端设备可靠检测）

• Host Control：主机拉低IRQSER几个时钟周期
• Recovery ：主机拉高IRQER
• Turn-around ：主机释放总线

IRQ FRAME

IRQ FRAME值得关注是S（Sample Period），R（Recovery Period），T（Turn-around Period）

• Sample ：从机根据当前IRQ设备中断状态，对IRQSER总线进行电平驱动
• Recovery ：从机拉高IRQER
• Turn-around：从机释放总线

STOP帧结束后，可能理解紧接STRAT帧，也可能没有。

STOP FRAME

IRQ帧结束后紧接STOP帧

• Idle : Idle状态在STOP帧中可能为1个clock或者多个clock，更有可能没有此状态
• Host Control：主机拉低IRQER，Quiet mode下拉低2个clock，Continuous mode下拉低3个clock
• Recovery ：从机拉高IRQER
• Turn-around ：主机释放总线

补充

除了START、IRQ、STOP帧，其余SMI、IOCHCH、INT帧都不是必要的，根据主机实际情况判断。

附件资料

通过网盘分享的文件：serirq60.pdf
链接: https://pan.baidu.com/s/16Q0D-xU7kcxzW7-4eeBxGg?pwd=kb4v 提取码: kb4v