1、提到PCIe總線通信，相信很多接觸過PCIe或PXIe闆卡的使用者估計都有所了解過，相對于傳統的序列槽、USB和千兆以太網通信協定，PCIe協定本身可以實作更高數量級的總線通信帶寬，比如目前Xilinx FPGA KU家族晶片内置的PCIe IP核可以做到6.6GB/s，這樣對于那些需要超高帶寬的RF射頻、數字化儀、高速流盤等應用領域FPGA就有了絕對無法替代的優勢了。這也是目前FPGA成為全球最火的晶片原因之一，真正的萬能晶片！
2、從硬體接口的實體形式出發，一般帶PCIe通信接口的闆卡要麼直接插到工控機或者普通PC的PCIe插槽裡面，目前常見的PCIe插槽，有X1、X2、X4、X8、X16，實際的實體接口如圖7-1所示。其中，X16向下相容其他位寬的端口，也就是說數字越大，向下相容性越好。另外，位寬越大，通信速度就越高，比如PCIe 2.0 X8接口可以實作6.6GB/s的傳輸速度；細心的使用者發現，一般的主機闆上還有一些古老的PCI插槽，其中，PCIe插槽跟PCI插槽底座形狀上的最大不同之處，PCIe小端口位于左邊，PCI小端口位于右邊，使用者千萬别接錯了！不過随着技術的發展，PCI早晚會被PCIe全部替換掉。
圖7-1：常見的PC或者工控機裡面不同位寬的PCIe插槽
3、如果使用者希望自己的硬體也具備PCIe通信，一般有兩種實作方法：一是采用專用的PCIe晶片，就像USB外置專用晶片（Cypress、FT232）那樣，這樣處理器那一端可以自由選擇的餘地就很大了，比如ARM、DSP、FPGA都可以，因為PCIe通信這塊交給了專用ASIC晶片來完成了，簡化了MCU端的程式設計複雜度；另外一種，就是直接采用内置了PCIe硬核IP的FPGA晶片，直接在FPGA晶片内部搞定PCIe所有的通信過程，那麼與之對應的FPGA PCIe硬體闆卡或者開發闆通常長什麼樣子呢？這裡使用者可以看一下圖7-2展示的實物圖，這塊開發闆是帶PCIe X4接口的黑金ARTIX7 FPGA開發闆（AX7103），也就是本書（LabVIEW My FPGA Pro4）配套的實驗平台；圖7-3是帶PCIe X8接口的黑金AX7325 FPGA開發闆（Kintex7），是我們下一本書（Pro5）配套的K7實驗平台。
圖7-2：帶PCIe X4接口的ARTIX7 FPGA開發闆（AX7103）
圖7-3：帶PCIe X8接口的Kintex7 FPGA開發闆（AX7325）
4、除了PCIe實體接口外，還可以将PCIe內建到PXIe接口裡面，然後插到PXI或者PXIe機箱背闆上，如圖7-4所示。因為PXIe的硬體實作成本要比PCIe高很多，而且需要結合PXIe機箱才能玩起來，是以從低成本的角度出發，選擇PC或者工控機作為載體，接入PCIe的方案無疑是一種成本效益更高的解決方案；當然，PXIe支援在多個闆子之間直接P2P互聯透傳等需要更複雜的應用時，具有一定的優勢。目前國内做PXIe機箱和闆卡種類比較齊全的是簡儀科技，當然，全球最大的PXIe廠商當屬NI公司。
圖7-4：NI PXI機箱和PXIe FPGA 7902光纖通信闆卡（內建Virtex7 FPGA）
5、無論是PCIe接口還是PXIe接口，底層走的通信協定本質上都是PCIe協定，是以在本章後續的内容裡面，我們統一以PCIe總線通信協定作為代表，覆寫了PXIe闆卡等硬體，因為PXIe就是在PCIe的基礎上人為添加了一些獨立的數字IO接口，作為一些補充功能使用：比如時鐘路由，外部觸發導入，内部時鐘輸出，觸發生成等等。對于FPGA來說，無非就是操作一下IO口，是以PXIe實際上很簡單，因為我們的LabVIEW FPGA可以實作對FPGA IO在任意時鐘周期内的操作和控制。
6、本書重點是教會使用者使用LabVIEW來開發FPGA晶片裡面的PCIe DMA通信程式，然後自己根據實際項目和産品功能需求，購買通用的FPGA闆子或者使用FPGA核心闆+底闆的方式，來擺脫NI、簡儀、淩華等這些廠商的硬體控制，真正做到硬體自由化，軟體開發圖形化，移植成本代價最小化，綜合效益最大化；同時也是為了下一步純國産化FPGA方案提供了切實可行的方案，比如使用者可以選擇深圳國微或者上海複旦微電子的K7、V7晶片來代替Xilinx的FPGA晶片，然後做出百分百國産化帶PCIe DMA高速接口的自定義LabVIEW FPGA闆卡出來，真正為軍工企業或者有可能被卡脖子的行業做出一份貢獻！！！