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本文主要介绍Lattice近期发布的两款芯片对PCIe协议的支持，以及相关IP的使用方法和注意事项。

Lattice在19年底，发布了业界首款采用28nm FDSOI工艺的FPGA——CrossLink-NX，2020年又发布了基于同平台的Certus-NX。不过这两个产品区别主要在MIPI接口上，其他几乎是完全一样的，所以就直接放在一起讲了。用Lattice官方的说法，这个28nm FDSOI平台被命名为Lattice Nexus Platform，后续还会有其他的FPGA产品基于该平台构建。

FDSOI工艺相比于CMOS/FinFET工艺，功耗要低很多，引用官方发布的PPT数据，只有同级竞争对手的四分之一：在运行PCIe Gen2x1的设计时，只有200mW左右，远低于Xilinx Artix-7和Altera Cyclone V GT。

如果只计算PCIe SerDes/PMA的功耗的话，实测功耗只有96mW。

和早期的产品（ECP3/ECP5）不同的是，CrossLink-NX和Certus-NX中集成的是Hard Core。该Hard Core实际上可以支持PCIe Gen3x1，并向前兼容Gen2和Gen1。不过，由于CrossLink-NX和Certus-NX主要定位是超低功耗，FPGA内部逻辑支撑复杂的Gen3x1设计可能存在压力，保守起见暂时只支持Gen2x1。

Lattice提供了一个PCIe soft IP wrapper，其中实现了AMBA一些桥接功能和一个简单的DMA功能，但是似乎不太好用。用户可以选择AHB-Lite或者AXI4-Stream来替换默认的PCIe TLP接口，其中AXI4-Stream接口和Xilinx的PCIe IP几乎是一样的。但是Lattice提供的AHB-Lite就有点奇怪了：不支持单独的Master或者Slave接口（和AXI4-Stream一样），如果需要DMA功能，则会有两个AHB-Lite Master接口，一个只管接收，一个只管发送……如果不需要DMA功能的话，同样需要两个AHB-Lite接口，其中Master只管接收，Slave只管发送……如下图所示：

所以……还不如直接使用Hard Core直接出来的TLP接口……

以下是使用TLP接口的一些注意事项：

1，有一些常用的信号，比如LTSSM状态、PM状态、Current Configuration ID都没有直接引出来，需要用户通过UCFG（Configuration Space Register Interface）接口去获取：

2，假设FPGA作为Endpoint，从FPGA往Root发送数据，用户需要先把数据放上去，然后等待ready信号变为有效，并且时刻注意ready信号的状态。因为如果选择等待ready信号变为有效之后再放数据，可能ready信号永远都不会变为有效……如下图所示：

3、对于简单的应用，用户可以直接通过ready信号来实现Flow Control，但是需要考虑类似如下这种情况：由于当前正在发送的MWr TLP比较大，对端的器件的Buffer放不下，这会导致ready信号一直处于无效状态知道对端器件释放出最够大的Buffer，但是对端的器件可能在等待我们的中断到来之后才释放Buffer。然而，中端走的是Message，是Posted类型与MWr属于同一类型，也就是说ready信号变为无效后，Message肯定是无法正常发送的，这会造成死循环……

针对这种情况，用户需要通过LMMI接口去访问Flow Control Credits相关的寄存器，来确定当前时刻对端器件是否有足够的Buffer，并保留一个Posted Header Credit给中断传输。

4、CrossLink-NX/Certus-NX的PCIe IP的数据次序（Data Byte Order）和ECP3/ECP5的Soft PCIe IP不同，具体请参考IPUG的相关章节，以32-bit的MRd包头为例：

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