PCI BUS

 Pengertian PCI BUS

Peripheral Component Interconnect (PCI) merupakan bus yang tidak tegantung prosesor dan berbandwidth tinggi yang dapat berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. Dan dibandingkan dengan spesifikasi bus lainnya, PCI memberikan system yang lebih baik bagi subsistem I/O berkecepatan tinggi (misalnya, graphic display adapter, network interface controller, disk controller, dll). Standard yang berlaku saat ini mengizinkan pengguna sampai 64 saluran data pada kecepatan 33 MHz, bagi kelajuan transfer 264 MByte/detik, atau 2,112 Gbps.

Intel mulai menerapkan PCI pada tahun 1990 untuk system berbasis Pentiumnya dan hasilnya adalah bahwa PCI secara luas diterima dan penggunanya pada computer pribadi, workstation, dan system server terus meningkat. Versi saat ini, PCI 2.0, diterbitkan pada tahun 1993. Karena spesifikasinya berada didalam domain public dan didukung oleh industry microprosesor dan peripheral secara luas, PCI yang dibuat oleh vendor yang berlainan tetap kompatibel.

Struktur PCI Bus

PCI dapat dikonfigurasikan sebagai bus 32-bit atau 64-bit. Terdapat 50 saluran signal yang diharuskan didefinisikan bagi PCI. Signal-signal ini dibagi menjadi kelompok-kelompok fungsional sebagai berikut.

a.       System Pins : meliputi pin waktu dan riset.

b.      Address and Data Pins : meliputi 32 saluran yang time multiplexed bagi alamat dan data.

c.      Interface Cantrol Pins : Mengontrol timing transaksi dan mengkoordinasikan antara inisiator dan target.

d.   Arbitrations Pins : Tidak seperti saluran signal PCI lainnya, pin-pin ini bukan saluran yang dipakai bersama-sama melainkan masing-masing PCI memiliki pasangan saluran abritasinya sendiri yang menghubungkan secara langsung dengan arbitrer bus PCI.

e.     Error Reporting Pins : Digunakan untuk melaporkan error parity dan error-error lainnya.

Selain itu, spesifikasi PCI mendefinisikan 50saluran optional yang dibagi menjadi kelompok-kelompok fungsional sbb :

a.  Interrupt Pins  : Saluran signal ini disediakan bagi perangkat-perangkat PCI yang harus menghasilkan request untuk layanan. Pin ini memiliki saluran interrupt ke pengontrol interrupt sendiri.

b. Cache Support Pins : Pin ini diperlukan untuk mendukung memori pada PCI yang dapat di-cache-kan didalam prosesor atau perangkat lainnya.

c.  64-bit Bus Extension Pins : Meliputi 32 saluran yang merupakan time multiplexed bagi alamat dan data dan dikombinasikan dengan saluran alamat/data untuk membentuk bus alamat/data 64-bit.

d. JTAG/Boundary Scan Pins : Saluran-saluran signal ini mendukung pengujian prosedur-prosedur yang ditentukan dalam standar 149.1 IEEE.

3.     

          Fungsi PCI Bus

Funsi PCI bus adalah slot untuk menambahkan peripheral tambahan yang belum terpasang pada motherboard, contohnya untuk pemasangan VGA Card atau Sound card.

Bus PCI ini Memiliki kinerja tinggi untuk system I/O berkecepatan tinggi. Busini juga berjalan pada kecepatan 33 MHz dengan lebar lajur 32-bit

Jenis - Jenis PCI Bus

Slot PCI-E X16 – Slot untuk kartu grafis (VGA) PCI-E X16 pada Motherboard mulai digunakan saat motherboard dengan prosesor LGA 775 untuk processor Pentium 4 dan Celeron.

Slot AGP – Slot untuk kartu grafis (VGA) AGP yang digunakan motherboard versi lama seperti LGA 478 dan Pentium 3, Slot ini sudah jarang digunakan dikarenakan slot ini digunakan oleh motherboard versi lama.

          Slot PCI-E X1 – Slot PCI-E X1 hampir sama kegunaannya dengan slot PCI, tetapi belum banyak yang menggunakan slot ini, mungkin karena slot ini hanya memiliki 1 jalur: (x1 memiliki 1 lajur), sehingga slot ini lebih sering digunakan untuk perangkat atau device lainnya.

 Perintah PCI

Aktivitas bus terjadi dalam bentuk transaksi antara sebuah mistator, atau master dengan sebuah target. Ketika mempperoleh kontrol bus , master bus menentukan jenis transaksi yang akan terjadi berikutnya. Selama fase alamat dari suatu transaksi, saluran C/BE dipakai untuk memberikan signal tenis transaksi. Perintah-perintah itu adalah:

a. Interrupt Acknowledge

Adalah perintah baca yang ditujukan bagi perangkat yang berfungsi sebagai pengotrol interrupt pada bus PCI. Saluran alamat tidak digunakan sekama fase alamat, dan saluran byte enable menunjukkan ukuran interrupt identifier untuk dikembalikan.

b. Special Cycle

Digunakan oleh inisiator untuk melakukan broadcast pesan ke sebuah target atau lebih.

c. I/O Read dan I/O write

Digunakan untuk melakukan transfer data antara inisiator dengan pengontrol I/O. setiap alamat I/O memiliki ruang tersendiri, dan saluran alamat digunakan untuk menunjukkan perangkat tertentu dan untuk menspesifikasikan data yang akan ditransfer ke perangkat itu atau ditransfer dari perangkat tersebut.

d. Memori read dan write

Digunakan untuk menspesifikasikan transfer data, yang menempati satu siklus waktu atau lebih. Interpretasi perintah-perintah ini tergantung pada apakah pengontrol memori pada bus PCI mendukung protokol PCI untuk trasfer antara memori dengan cache atau tidak. Perintah Memory Write dipakai untuk mentransfer data dalam satu siklus waktu atau lebih ke memori.

e. Memory Write and Invalidate

Mentransfer data dalam satu siklus waktu atau lebih ke memori. Selain itu, perintah ini menjamin bahwa sedikitnya satu saluran cache akan ditulis. Perintah ini mendukung fungsi cache tentang penulisan kembali saluran ke memori.

f. Configuration Read dan Write

Kedua perintah konfigurasi memungkinkan suatu master membaca dan meng-update parameter-parameter konfigurasi pada perangkat yang terhubung ke PCI. Masing-masing perangkat PCI dapat meliputi hingga 256 buah register internal yang digunakan selama inisialisasi sistem untuk mengkonfigurasi perangkat itu.

g. Dual Address

Digunakan oleh inisiator untuk menunjukkan bahwa inisiator memakai pengalamatan 64 bit

Arbitrasi

 PCI memafaatkan pola arbitrasi sentral dan singkron yang masing-masing masternya memiliki request unik (REQ) dan signal (GNT). Saluran-saluran signal ini dihubungkan dengan arbiter sentral request grant handshake sederhana digunakan untuk memberikan akses ke bus. Ketika sebuah perangkat A dan B melakukan arbitrasi untuk bus, langkah-langkah yang terjadi adalah sebagai berikut:

a. Pada suatu titik sebelum awal waktu ke-1, A telah menegaskan signal REQ-nya. Arbitrer mensample signal ini pada awal siklus waktu ke-1.

        b. Selama siklus waktu ke-1, B membuat request untuk menggunakan bus dengan menegaskan signal REQnya.

          c. Pada saat yang sama, arbiter menegaskan GNT-A untuk memberikan hak akses bus kepada A.

            d. Master bus A men-sample GNT-A pada awal waktu ke-2 dan memeriksa apakah dirinya telah diberi hak mengakses bus. Master bus juga menemukan pelepasan IRDY dan TRDY yang menandakan bahwa bus tersebut dalam keadaan idle. Selain itu, master bus menegaskan FRAME dan menempatkan informasi alamat pada bus alamat dan perintah pada bus C/BE. Master bus juga melanjutkan penegasan REQ-A, karena master bus memiliki transaksi kedua yang akan dibentuk setelah transaksi ini.

          e. Arbitrer bus men-sample semua saluran GNT pada awal waktu ketiga dan membuat keputusan arbitrasi untuk memberikan hak mengakses bus ke B pada transaksi beriknya. Kemudian arbitrer bus menegaskan GNT-B dan melepaskan GNT-A. B tidak akan dapat menggunakan bus hingga bus itu dikembalikan ke keadaan idle.

          f. A melepaskan FRAME untuk menandakan bahwa transfer data terakhir sedang dilakukan. A menaruh data pada bus data dan memori signalke target dengan IRY. Target membaca data pada awal siklus waktu berikutnya.

             g. Pada awal waktu ke-5, B menemukan IRDY dan FRAME yang dilepaskan dan karena itu B dapat melakukan kontrol terhadap bus dengan menegaskan FRAME. B juga melepaskan saluran REQnya karena B hanya perlu membentuk satu transaksi saja.

Sumber :

Buku William Stallings - Organisasi Arsitektur Komputer - Edisi Bahasa Indonesia .Jilid 1 

http://www.fungsiklopedia.com/fungsi-pci/

http://blogs.unpas.ac.id/adipp/2012/12/16/pengertian-pci-peripheral-component-interconnect/

https://id.wikipedia.org/wiki/Bus_sistem

http://pramudyazeen.blogspot.co.id/2014/03/bab-pci-bus.html