PCI （Peripheral Component Interconnect）總線(xiàn)是一種高性能局部總線(xiàn)，是為了滿(mǎn)足外設(shè)間以及外設(shè)與主機(jī)間高速數(shù)據(jù)傳輸而提出來(lái)的。在數(shù)字圖形、圖像和語(yǔ)音處理，以及高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理等對(duì)數(shù)據(jù)傳輸率要求較高的應(yīng)用中，采用PCI總線(xiàn)" title="PCI總線(xiàn)">PCI總線(xiàn)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以解決原有的標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸率低帶來(lái)的瓶頸問(wèn)題。PCI是目前計(jì)算機(jī)插卡式外設(shè)總線(xiàn)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。
PCI提供了一組完整的總線(xiàn)接口規(guī)范，其目的是描述如何將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的外圍設(shè)備" title="外圍設(shè)備">外圍設(shè)備以一種結(jié)構(gòu)化和可控化的方式連接在一起，同時(shí)它還刻畫(huà)了外圍設(shè)備在連接時(shí)的電氣特性和行為規(guī)約，并且詳細(xì)定義了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的各個(gè)不同部件之間應(yīng)該如何正確地進(jìn)行交互。
同舊式的ISA總線(xiàn)不同，PCI將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的總線(xiàn)子系統(tǒng)與存儲(chǔ)子系統(tǒng)完全地分開(kāi)，CPU通過(guò)一塊稱(chēng)為PCI橋（PCI-Bridge）的設(shè)備來(lái)完成同總線(xiàn)子系統(tǒng)的交互，如下圖所示：
由于使用了更高的時(shí)鐘頻率" title="時(shí)鐘頻率">時(shí)鐘頻率，因此PCI總線(xiàn)能夠獲得比ISA總線(xiàn)更好的整體性能。PCI總線(xiàn)的時(shí)鐘頻率一般在25MHz到33MHz范圍內(nèi)，有些甚至能夠達(dá)到66MHz或者133MHz，而在64位系統(tǒng)中則最高能達(dá)到266MHz。盡管目前PCI設(shè)備大多采用32位數(shù)據(jù)總線(xiàn)，但PCI規(guī)范中已經(jīng)給出了64位的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)，從而使PCI總線(xiàn)能夠更好地實(shí)現(xiàn)平臺(tái)無(wú)關(guān)性，現(xiàn)在PCI總線(xiàn)已經(jīng)能夠用于IA-32、Alpha、PowerPC、SPARC64和IA-64等體系結(jié)構(gòu)中。
PCI總線(xiàn)具有五個(gè)非常顯著的優(yōu)點(diǎn)，使得它能夠完成最終取代ISA總線(xiàn)這一歷史使命：
● PCI總線(xiàn)的地址總線(xiàn)與數(shù)據(jù)總線(xiàn)是分時(shí)復(fù)用的，
● 在計(jì)算機(jī)和外設(shè)間傳輸數(shù)據(jù)時(shí)具有更好的性能；
● 能夠盡量獨(dú)立于具體的平臺(tái)；
● 可以很方便地實(shí)現(xiàn)即插即用；
● 中斷共享的實(shí)現(xiàn)
下圖是一個(gè)典型的基于PCI總線(xiàn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)邏輯示意圖，系統(tǒng)的各個(gè)部分通過(guò)PCI總線(xiàn)和PCI-PCI橋連接在一起。從圖中不難看出，CPU和RAM需要通過(guò)PCI橋連接到PCI總線(xiàn)0（即主PCI總線(xiàn)），而具有PCI接口的顯卡則可以直接連接到主PCI總線(xiàn)上。PCI-PCI橋是一個(gè)特殊的PCI設(shè)備，它負(fù)責(zé)將PCI總線(xiàn)0和PCI總線(xiàn)1（即從PCI主線(xiàn)）連接在一起，通常PCI總線(xiàn)1稱(chēng)為PCI-PCI橋的下游（downstream），而PCI總線(xiàn)0則稱(chēng)為PCI-PCI橋的上游（upstream）。圖中連接到從PCI總線(xiàn)上的是SCSI卡和以太網(wǎng)卡。為了兼容舊的ISA總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，PCI總線(xiàn)還可以通過(guò)PCI-ISA橋來(lái)連接ISA總線(xiàn)，從而能夠支持以前的ISA設(shè)備。圖中ISA總線(xiàn)上連接著一個(gè)多功能I/O" title="I/O">I/O控制器，用于控制鍵盤(pán)、鼠標(biāo)和軟驅(qū)。
PCI總線(xiàn)在同一時(shí)刻只能供一對(duì)設(shè)備完成傳輸，這就要求有一個(gè)仲裁機(jī)構(gòu)(Arbiter)，來(lái)決定在誰(shuí)有權(quán)力拿到總線(xiàn)的主控權(quán)。在PCI應(yīng)用系統(tǒng)中，如果一個(gè)設(shè)備取得了總線(xiàn)控制權(quán)，就稱(chēng)之為“主設(shè)備”，而被主設(shè)備選中以進(jìn)行通信的設(shè)備稱(chēng)為“從設(shè)備”或“目標(biāo)設(shè)備”。
在做數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，由一個(gè)PCI設(shè)備做發(fā)起者(主控，Initiator或Master)，而另一個(gè)PCI設(shè)備做目標(biāo)(從設(shè)備，Target或Slave)。總線(xiàn)上的所有時(shí)序的產(chǎn)生與控制，都由Master來(lái)發(fā)起。