1 简介

TLP包是由PCIe的Endpoint或者Root Complex发送的数据包。在PCIe体系中的事务层生成。

深蓝色部分是物理层添加的开始和结束字段，浅蓝色部分是链路层添加的。这些都是由IP核自动添加，用户无需关心。中间红框内的是TLP包，在事务层生成，如果用户使用的是Riffa等集成度较高的框架也无需关心。但是有时可能会要求自己构建TLP或者解析TLP包。所以将重点介绍TLP包的构成。
由图可以看出TLP包由头（Hander）、数据（Data）、ECRC（校验）四个部分组成。重点看TLP包的头和数据部分。

TLP包的Hander部分

一个DW字节是32位，4byte。

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	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

数据完成包的包头结构

DW0部分与前面相同。下面重点介绍与前面一个包不同的部分。

名称	字段	作用
Completer ID	DW1[31:16]	反馈设备ID，可以用于DEBUG
Requester ID	DW2[31:16]	数据请求设备的ID，一般从请求包复制ID
Completer status	DW1[15:13]	包状态。成功响应（000），不支持请求（001），配置请求重试（010），请求忽略（100）
Byte count	DW1[11:0]	未发送数据位计数
Lower Address	DW2[6:0]	第一个有效字节地址的低七位

注意：1.Lower address和length不能跨越Root Complex的RCB（Read Completion Boundary）读完成包的边界但是可以是RCB的整数倍。意思是单个包发送的数据如果大于RCB就必须是RCB的整数倍，如果不足RCB则结束地址一定是RCB的整数倍，所以一个数据请求信号的应答包通常会分成几个数据包来应答数据包。IPcore的link control可以知道此值，一般设为64或者128，默认128。
2.MPS（Max Payload Size）由EP和RC设置，是系统传输数据的最大承载数量。PCIe设备都有一个值。系统的MPS会取最小值，对应的IPcore接口为PCIe core:cfg_dstatus[15:0]MPS
3.包头的Fmt和Type数据表如下：

TLP类型	Fmt[1:0]	Type[4:0]
存储器读请求Mrd	00=3DW，无数据 01=4DW，无数据	0 0000
锁定存储器读请求MrdLk	00=3DW，无数据 01=4DW，无数据	0 0001
存储器写请求MWr	10=3DW，有数据 11=4DW，有数据	0 0000
IO读请求IORd	00=3DW，无数据	0 0010
IO写请求	10=3DW，有数据	0 0010
Type 0配置读请求（CfgRd0）	00=3DW，无数据	0 0100
Type 1配置读请求（CfgRd1）	00=3DW，无数据	0 0101
Type 0配置写请求（CfgRd0）	10=3DW，有数据	0 0100
Type 1配置写请求（CfgRd1）	10=3DW，有数据	0 0101
消息请求（Msg））	01=4DW，无数据	1 0rrr
带数据的消息请求（MsgD））	11=4DW，有数据	1 0rrr
完成Cpl	00=3DW，无数据	0 1010
带数据的完成CplD	10=3DW，有数据	0 1010
锁定完成（CplLk）	00=3DW，无数据	0 1011
带数据的锁定完成CplDLk	10=3DW，有数据	0 1010

路由方式

TLP类型	路由方式
Mrd，MRdlk\MWr	地址路由
IOEd、IOW	地址路由
CfgRd0、CfgRd1、CfgWr0、CfgWr1	ID路由
Msg、MsgD	地址路由、ID路由或隐含式路由
Cpl、CpID	ID路由

地址路由

端点设备检查TLP包中的地址与BAR中所有的地址进行比较，如果不属于本端点范围，则拒绝。

ID路由

端点设备检查TLP包里的总线ID和设备ID功能ID是否与本端点一致，这些信息可以再Type0的配置信息里捕获。

读写过程

处理器发送MRD给目标的设备ID,设备响应CPld包给处理器。

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