2. PCIE TLP解包封包

第二十一讲、PCIE的TLP包的封包解包原理.pdf
00 Packet Coding.docx

掌握如何发送接收 Mrd（memory read TLP）、Mwr(Memory write TLP)、Cpl(Completion TLP)和Cpld(Completion with data TLP) 命令包

1、 TLP 包是由 PCIE 的 Endpoint 或者 Root Complex 组建发送。
2、 TLP 包只包含两种包头长度 3DW 和 4DW（double word is 32bit），数据内可以选择包含和不包含 ECRC 1DW（循环校验字 32bit）

绿色：传输层协议
浅蓝色：数据链路层协议
蓝色：物理层协议
紧挨着链路层的绿色部分由红色圈圈出的是用户的 TLP 包， 也就是接下来我们要重点讲解的部分。（此部分如果选择使用框架那么由框架创建例如 Riffa 和 XDMA，如果完全自定义那么就是需要自己的写这些 TLP）

传输层细节讲解

Memory write TLP 包结构

名称	字段	作用
Fmt	DW0[31:29]	决定了包头是3DW长度还是4DW长度的
Type	DW0[28:24]	决定了包的类型，类型有Mrd（读地址内数据）、Mwr（向地址写数据）、Cfg（配置PCIe）、Msg（消息）、Cpl（读地址数据请求后返回的数据包）
Traffic Class	DW0[22:20]	包交换优先级，数字越大优先级越高
Attr	DW0[18]、DW0[13:12]	包的属性。Attr[13]是解析包是顺序还是乱序，一般设置为顺序。Attr[12]是Cache一致性，数据量小的时候可以打开以提高数据传输效率，数据量大则关闭
TH	DW0[16]	PCIe2.1提出，xilinx7不支持此设置
TD（TLP Digest）	DW0[15]	为1是必须添加ECRC，为0时不添加
EP（Error package）	DW0[14]	错误包标志。为1时代表此包为错误包，将被忽略
AT（Addr Type）	DW0[11:10]	地址类型。一共有三种类型：内存地址（00）、虚拟地址（10）、转换完成的内存地址（11）。当表示虚拟地址是需将地址转换成内存地址
Length	DW0[9:0]	用来表示数据包的长度，用于Mwr、Cpl、Msg包。注意单位是DW，也就是32字节的，注意单位转换。一个数据包的数据长度最多为4096byte
Requester ID	DW1[31:16]	这个ID是PCIe的endpoint设备在root comlex初始化时对设备分配的，分为bus number[]、Device Number[]、Func[]
Tag	DW1[15:8]	扩展标识，由请求方产生，与Requeseter ID构成唯一标识，用来识别应答信息
First/Last byte Enables第一字节和最后一个字节有效标志	DW1[7:0]
Address	DW2或者DW2 + DW3	地址位。Fmt决定了这个位数是32位还是64位

Completion/completion with Data TLPs 完成相应包

信号名称	信号作用
Completer ID	由谁反馈的数据
Requester ID	由谁请求的数据
Completion status	000 是成功相应， 001 是不支持此请求， 010 配置请求请重试， 100 请求被忽略
Byte Count	剩余未反馈数据的字节数量
routing Tag	从请求包中复制此字段
Lower Address	第一个有效字节地址的低 7bit 位 特别注意： Lower address和 Length 不能跨越 Root Complex 的 RCB（Read Completion Boundary）读完成包的边界但可以是 RCB 的整数倍， RCB 是在 Root Complex 设置的，我们的 IPcore可以通过 link control 控制器知道此值， RCB 一般是 64 字节也可设置为 128 字节， 默认没设置情况是 64 字节。
MPS(Max Payload Size)	每一个 EP 和 RC 都可以设置此值，那么系统的 MPS 会取所有 MPS 的最小值， 比如 X86 系统中有多个

系统中最小的 MPS 是 128byte 那么系统的 MPS 是 128， 此值会通过 IP 核接口呈现出来。