FPGA逻辑中关于地址映射说明

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↩︎.

编辑：hfy