1–iv
Chapter :
Stratix V Hard IP for PCI Express
June 2012
Altera Corporation
Error Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–8
Link Capabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–8
MSI and MSI-X Capabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–9
Slot Capabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–10
Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–11
PHY Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–11
Avalon Memory-Mapped System Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–12
Avalon to PCIe Address Translation Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4–12
Chapter 5. IP Core Architecture
Avalon-MM Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–4
Clocks and Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–4
Local Management Interface (LMI Interface) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–4
Hard IP Reconfiguration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–4
Transceiver Reconfiguration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–4
Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–5
PIPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–5
Data Link Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–7
Physical Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–9
PCI Express Avalon-MM Bridge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–11
Avalon-MM-to-PCI Express Write Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–13
Avalon-MM-to-PCI Express Upstream Read Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–13
PCI Express-to-Avalon-MM Read Completions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–14
PCI Express-to-Avalon-MM Downstream Write Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–14
PCI Express-to-Avalon-MM Downstream Read Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–15
Avalon-MM-to-PCI Express Read Completions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–15
PCI Express-to-Avalon-MM Address Translation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–15
Avalon-MM-to-PCI Express Address Translation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–16
RX Block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–18
Avalon-MM RX Master Block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–19
TX Block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–19
Interrupt Handler Block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5–19
Data Alignment and Timing for the 64-Bit Avalon-ST RX Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6–7
Data Alignment and Timing for the 128-Bit Avalon-ST RX Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6–11
Data Alignment and Timing for 256-Bit Avalon-ST RX Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6–15
Multiple Packets per Cycle (256-Bit Interface Only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6–16
Avalon-ST Packets to PCI Express TLPs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6–20
Data Alignment and Timing for the 64-Bit Avalon-ST TX Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6–21
Data Alignment and Timing for the 128-Bit Avalon-ST TX Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6–23
Data Alignment and Timing for the 256-Bit Avalon-ST TX Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6–25