前面的文章簡單的介紹了一些關于PCIe總線事務層（Transaction Layer）和數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link Layer）的一些基本概念。這篇文章來繼續(xù)聊一聊PCIe總線的最底層——物理層（Physical Layer）。在PCIe Spec中，物理層是被分為兩個部分單獨介紹的，分別是物理層邏輯子層和物理層電氣子層，其中后者一般都是采用SerDes來實現(xiàn)的。本篇文章只是簡單地介紹一些PCIe物理層的基本概念，關于物理層詳細、深入地介紹，請關注我后續(xù)的連載博文。

由于物理層處于PCIe體系結(jié)構中的最底層，所以無論是TLP還是DLLP都必須通過物理層完成收發(fā)操作。來自數(shù)據(jù)鏈路層的TLP和DLLP都會被臨時放入物理層的Buffer中，并被加上起始字符（Start & End Characters），這些起始字符有的時候也被稱為幀字符（Frame Characters）。具體如下圖所示：

注：這里所說的TLP和DLLP指的是包的原始發(fā)送者發(fā)的包，即TLP表示這個包的原始發(fā)送者為事務層，而DLLP則為數(shù)據(jù)鏈路層。但是TLP仍然會被數(shù)據(jù)鏈路層轉(zhuǎn)發(fā)，并添加Sequence和LCRC。

物理層完成的一個重要的功能就是8b/10b編碼和解碼（Gen1 & Gen2），Gen3及之后的PCIe則采用了128b/130b的編碼和解碼機制。關于8b/10b，這里不再詳細地介紹了.

物理層的另一個重要的功能時進行鏈路（Link）的初始化和訓練（Initialization & Training），且是完全自動的操作，并不需要人為的干預。完成鏈路的初始化和訓練之后，便可以確定當前PCIe設備的一些基本屬性：

· 鏈路的寬度（Link Width，x1還是x2，x4……）

· 鏈路的速率（Link Data Rate）

· Lane Reversal - Lanes connected in reverse order

· Polarity Inversion – Lane polarity connected backward

· Bit Lock Per Lane – Recovering the transmitter clock

· Symbol Lock Per Lane – Finding a recognizable position in the bit-stream

· Lane-to-Lane De-skew Within a Multi-Lane Link

物理層的電氣子層主要實現(xiàn)了差分收發(fā)對，如下圖所示：

由于其速度很高，因此采用的是交流耦合的方式（AC-Coupled），說白了就是在信號線上加了電容Ctx，此時低頻信號和直流信號都會被抑制。

需要注意的是，PCIe物理層處理可以轉(zhuǎn)發(fā)LTP和DLLP之外，還可以直接發(fā)送命令集（Ordered Sets）。之所以稱其為命令集，是因為它并不是真正意義上的包（Packet），因為物理層不會為其添加起始字符（Start & End Characters）。并且命令集始于發(fā)送端的物理層，結(jié)束語接收端的物理層。雖然命令集沒有起始字符，但是對于Gen1&Gen2版本的PCIe物理層來說，會為其添加一個叫做COM的字符作為開始字符，隨后跟著三個或者更多的信息字符。

注：PCIe Gen3及之后的版本處理方式有所不同，但是Gen3是向前兼容Gen1 & Gen2的。由于本文主要還是基于Gen2來介紹的，所以關于Gen3的更多信息，大家可以自行參考PCIe Gen3 的Spec。

命令集（OrderedSets）的收發(fā)示意圖，如下圖所示：

命令集（OrderedSets）的結(jié)構圖如下圖所示：

命令集主要用于鏈路的訓練操作（Link Training Process）。此外，命令集還用于鏈路進入或者退出低功耗模式的操作。