IDT TSI384 User manual

®
IDT®
Tsi384 PCIe®-to-PCI Bridge
User Manual
May 5, 2014

GENERAL DISCLAIMER
Integrated Device Technology, Inc. reserves the right to make changes to its products or specifications at any time, without notice, in order to improve design or performance
and to supply the best possible product. IDT does not assume any responsibility for use of any circuitry described other than the circuitry embodied in an IDT product. The
Company makes no representations that circuitry described herein is free from patent infringement or other rights of third parties which may result from its use. No license is
granted by implication or otherwise under any patent, patent rights or other rights, of Integrated Device Technology, Inc.
CODE DISCLAIMER
Code examples provided by IDT are for illustrative purposes only and should not be relied upon for developing applications. Any use of the code examples below is completely
at your own risk. IDT MAKES NO REPRESENTATIONS OR WARRANTIES OF ANY KIND CONCERNING THE NONINFRINGEMENT, QUALITY, SAFETY OR SUITABILITY
OF THE CODE, EITHER EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING WITHOUT LIMITATION ANY IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICU-
LAR PURPOSE, OR NON-INFRINGEMENT. FURTHER, IDT MAKES NO REPRESENTATIONS OR WARRANTIES AS TO THE TRUTH, ACCURACY OR COMPLETENESS
OF ANY STATEMENTS, INFORMATION OR MATERIALS CONCERNING CODE EXAMPLES CONTAINED IN ANY IDT PUBLICATION OR PUBLIC DISCLOSURE OR
THAT IS CONTAINED ON ANY IDT INTERNET SITE. IN NO EVENT WILL IDT BE LIABLE FOR ANY DIRECT, CONSEQUENTIAL, INCIDENTAL, INDIRECT, PUNITIVE OR
SPECIAL DAMAGES, HOWEVER THEY MAY ARISE, AND EVEN IF IDT HAS BEEN PREVIOUSLY ADVISED ABOUT THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGES. The code
examples also may be subject to United States export control laws and may be subject to the export or import laws of other countries and it is your responsibility to comply with
any applicable laws or regulations.
LIFE SUPPORT POLICY
Integrated Device Technology's products are not authorized for use as critical components in life support devices or systems unless a specific written agreement pertaining to
such intended use is executed between the manufacturer and an officer of IDT.
1. Life support devices or systems are devices or systems which (a) are intended for surgical implant into the body or (b) support or sustain life and whose failure to perform,
when properly used in accordance with instructions for use provided in the labeling, can be reasonably expected to result in a significant injury to the user.
2. A critical component is any components of a life support device or system whose failure to perform can be reasonably expected to cause the failure of the life support device
or system, or to affect its safety or effectiveness.
IDT, the IDT logo, and Integrated Device Technology are trademarks or registered trademarks of Integrated Device Technology, Inc.

Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
3
Contents
About this Document. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Document Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1. Functional Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.2.1 General Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.2.2 PCIe Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.2.3 PCI-X Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.2.4 PCI Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.3 Device Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.4 Typical Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2. Signal Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2 PCIe Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.3 PCI/X Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.4 EEPROM Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.5 JTAG Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.6 Power-up Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.7 Power Supply Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3. Data Path. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.1.1 Upstream Data Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.1.2 Downstream Data Path. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.2 Transaction Management. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.2.1 Upstream Transaction Management. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.2.2 Downstream Transaction Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.3 Buffer Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.3.1 Upstream Non-posted Buffer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.3.2 Upstream Posted Buffer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.3.3 Downstream Non-posted Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.3.4 Downstream Posted Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.4 Flow Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.5 Prefetching Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.6 Short Term Caching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.7 Lane Reversal and Polarity Reversal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Contents4
Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
4. Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
4.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.2 Memory-mapped I/O Space. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.3 Prefetchable Space. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.4 I/O Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.5 VGA Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.6 ISA Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.7 Non-transparent Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.7.1 PCIe to PCI/X Non-prefetchable Address Remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.7.2 PCIe to PCI/X Prefetchable Address Remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.7.3 PCI/X to PCIe Address Remapping. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.8 Opaque Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5. Configuration Transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
5.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.2 Configuration Transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.2.1 Type 0 Configuration Transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5.2.2 Type 1 Configuration Transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.2.3 Type 1 to Type 0 Conversion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.2.4 Type 1 to Type 1 Forwarding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.2.5 Type 1 to Special Cycle Forwarding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.3 PCIe Enhanced Configuration Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.4 Configuration Retry Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
6. Bridging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
6.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
6.2 Flow Control Advertisements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
6.3 Buffer Size and Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
6.4 Assignment of Requestor ID and Tag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
6.5 Forwarding of PCIe to PCI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
6.5.1 PCIe Memory Write Request. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
6.5.2 PCIe Non-posted Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
6.6 Forwarding of PCIe to PCI-X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
6.6.1 PCIe Memory Write Request. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
6.6.2 PCIe Non-posted Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
6.7 Forwarding of PCI to PCIe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
6.7.1 PCI Memory Write Request. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
6.7.2 PCI Non-posted Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
6.8 Forwarding of PCI-X to PCIe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
6.9 Split Completion Buffer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
6.10 PCI Transaction Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
6.11 PCI-X Transaction Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
6.12 PCIe Transaction Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
6.13 Message Transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.13.1 INTx Interrupt Signaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
Contents 5
6.13.2 Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.13.3 Locked Transaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.13.4 Slot Power Limit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.13.5 Vendor-defined and Device ID. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.14 Transaction Ordering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
7. PCI/X Arbitration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
7.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
7.2 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
7.3 PCI/X Arbitration Scheme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
8. Interrupt Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
8.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
8.2 Interrupt Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
8.3 Interrupt Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
9. Error Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
9.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
9.2 PCIe as Originating Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
9.2.1 Received Poisoned TLPs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
9.2.2 Received ECRC Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
9.2.3 PCI/X Uncorrectable Data Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
9.2.4 PCI/X Uncorrectable Address/Attribute Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
9.2.5 Received Master-Abort on PCI/X Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
9.2.6 Received Target-Abort On PCI/X Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
9.2.7 PCIe Unsupported Request Completion Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
9.2.8 PCIe Completer Abort Completion Status. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
9.2.9 Receiver of an Unexpected Completion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
9.3 PCI/X as Originating Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
9.3.1 Received PCI/X Errors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
9.3.2 Unsupported Request Completion Status. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
9.3.3 Completer Abort Completion Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
9.3.4 Split Completion Message with Completer Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
9.4 Timeout Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
9.4.1 PCIe Completion Timeout Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
9.4.2 PCI Delayed Transaction Timeout Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
9.5 Other Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
9.6 Error Handling Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
10. Reset, Clocking, and Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111
10.1 Reset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
10.1.1 PCIe Link Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
10.1.2 PCI/X Bus Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
10.2 Clocking. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
10.2.1 PCIe Clocking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

Contents6
Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
10.2.2 PCI/X Clocking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
10.3 Initialization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
11. Power Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121
11.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
11.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
11.1.2 Unsupported Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
11.2 Power Management Capabilities. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
11.3 Power States. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
11.3.1 ASPM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
11.3.2 L0 State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
11.3.3 L0s State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
11.3.4 L1 State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
11.3.5 L2/L3 Ready . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
11.3.6 L3 State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
11.3.7 LDn State. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
11.3.8 Link State Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
11.3.9 Device Power States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
11.3.10 D0 State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
11.3.11 D3Hot State. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
11.3.12 D3Cold State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
11.3.13 D State Transitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
11.3.14 Power Management Event. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
11.3.15 Power State Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
12. Serial EEPROM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129
12.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
12.2 System Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
12.3 EEPROM Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
12.4 Functional Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
13. JTAG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137
13.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
13.2 TAP Controller Initialization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
13.3 Instruction Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
13.4 Bypass Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
13.5 JTAG Device ID Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
13.6 JTAG Register Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
13.6.1 Register Access from JTAG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
13.6.2 Write Access to Registers from the JTAG Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
13.6.3 Read Access to Registers from JTAG Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
13.7 Dedicated Test Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
13.8 Accessing SerDes TAP Controller. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
Contents 7
14. Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
14.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
14.2 PCI Configuration Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
14.3 Register Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
14.3.1 PCI Identification Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
14.3.2 PCI Control and Status Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
14.3.3 PCI Class Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
14.3.4 PCI Miscellaneous 0 Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
14.3.5 PCI Bus Number Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
14.3.6 PCI Secondary Status and I/O Limit and Base Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
14.3.7 PCI Memory Base and Limit Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
14.3.8 PCI PFM Base and Limit Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
14.3.9 PCI PFM Base Upper 32 Address Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
14.3.10 PCI PFM Limit Upper 32 Address Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
14.3.11 PCI I/O Address Upper 16 Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
14.3.12 PCI Capability Pointer Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
14.3.13 PCI Bridge Control and Interrupt Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
14.3.14 Secondary Retry Count Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
14.3.15 PCI Miscellaneous Control and Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
14.3.16 PCI Miscellaneous Clock Straps Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
14.3.17 Upstream Posted Write Threshold Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
14.3.18 Completion Timeout Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
14.3.19 Clock Out Enable Function and Debug Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
14.3.20 SERRDIS_OPQEN_DTC Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
14.4 Opaque Addressing Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
14.4.1 Opaque Memory Lower Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
14.4.2 Opaque Memory Upper Base Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
14.4.3 Opaque Memory Upper Limit Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
14.5 Upstream Non-transparent Address Remapping Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
14.5.1 NTMA Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
14.5.2 NTMA Primary Upper Base Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
14.5.3 NTMA Secondary Lower Base Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
14.5.4 NTMA Secondary Upper Base Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
14.5.5 NTMA Secondary Lower Limit Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
14.5.6 NTMA Secondary Upper Limit Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
14.6 PCI Capability Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
14.6.1 PCI-X Capability and Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
14.6.2 PCI-X Bridge Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
14.6.3 PCI-X Upstream Split Transaction Control Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
14.6.4 PCI-X Downstream Split Transaction Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
14.6.5 PCI Power Management Capability Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
14.6.6 PCI Power Management Control and Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
14.6.7 EEPROM Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
14.6.8 Secondary Bus Device Mask Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
14.6.9 Short-term Caching Period Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

Contents8
Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
14.6.10 Retry Timer Status Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
14.6.11 Prefetch Control Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
14.7 PCIe Capability Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
14.7.1 PCIe Capabilities Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
14.7.2 PCIe Device Capabilities Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
14.7.3 PCIe Device Control and Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
14.7.4 PCIe Link Capabilities Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
14.7.5 PCIe Link Control Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
14.8 Downstream Non-transparent Address Remapping Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
14.8.1 Secondary Bus Non-prefetchable Address Remap Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
14.8.2 Secondary Bus Non-prefetchable Upper Base Address Remap Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
14.8.3 Secondary Bus Prefetchable Address Remap Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
14.8.4 Secondary Bus Prefetchable Upper Base Address Remap Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
14.8.5 Primary Bus Non-prefetchable Upper Base Address Remap Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
14.8.6 Primary Bus Non-prefetchable Upper Limit Remap Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
14.9 Advanced Error Reporting Capability Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
14.9.1 PCIe Advanced Error Reporting Capability Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
14.9.2 PCIe Uncorrectable Error Status Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
14.9.3 PCIe Uncorrectable Error Mask Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
14.9.4 PCIe Uncorrectable Error Severity Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
14.9.5 PCIe Correctable Error Status Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
14.9.6 PCIe Correctable Error Mask Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
14.9.7 PCIe Advanced Error Capabilities and Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
14.9.8 PCIe Header Log 1 Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
14.9.9 PCIe Header Log 2 Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
14.9.10 PCIe Header Log 3 Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
14.9.11 PCIe Header Log 4 Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
14.9.12 PCIe Secondary Uncorrectable Error Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
14.9.13 PCIe Secondary Uncorrectable Error Mask Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
14.9.14 PCIe Secondary Uncorrectable Error Severity Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
14.9.15 PCIe Secondary Error Capabilities and Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
14.9.16 PCIe Secondary Header Log 1 Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
14.9.17 PCIe Secondary Header Log 2 Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
14.9.18 PCIe Secondary Header Log 3 Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
14.9.19 PCIe Secondary Header Log 4 Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
14.9.20 Replay Latency Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
14.9.21 ACK/NACK Update Latency Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
14.9.22 N_FTS Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
14.10 PCIe and SerDes Control and Status Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
14.10.1 Base Offset Address Calculation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
14.10.2 PCIe Per-Lane Transmit and Receive Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
14.10.3 PCIe Transmit and Receive Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
14.10.4 PCIe Output Status and Transmit Override Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
14.10.5 PCIe Receive and Output Override Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
14.10.6 PCIe Debug and Pattern Generator Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
Contents 9
14.10.7 PCIe Pattern Matcher Control and Error Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
14.10.8 PCIe SS Phase and Error Counter Control Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
14.10.9 PCIe Scope Control and Frequency Integrator Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
14.10.10 PCIe Clock Module Control and Status Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
14.10.11 PCIe Control and Level Status Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
14.10.12 PCIe Control and Level Override Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
15. Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
15.1 Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
15.2 Recommended Operating Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
15.3 Power Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
15.4 Power Supply Sequencing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
15.5 DC Operating Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
15.6 AC Timing Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
15.6.1 PCI/X Interface AC Signal Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
15.6.2 PCIe Differential Transmitter Output Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
15.6.3 PCIe Differential Receiver Input Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
15.6.4 Reference Clock. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
15.6.5 Boundary Scan Test Signal Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
15.6.6 Reset Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
15.7 AC Timing Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
16. Packaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
16.1 Mechanical Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
16.2 Thermal Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
16.3 Moisture Sensitivity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
17. Ordering Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
17.1 Part Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
17.2 Part Numbering Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
A. PCIe Programmable Transmit and Receive Equalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
A.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
A.2 Transmit Drive Level and Equalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
A.3 Receive Equalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

Contents10
Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com

Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
11
Figures
Figure 1: Tsi384 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 2: Tsi384 Device Architecture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Figure 3: Motherboard Application — PC, Server, SBC, Industrial PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Figure 4: External Storage Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Figure 5: Server Add-in Cards for Networking and Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Figure 6: Upstream Data Path. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Figure 7: Downstream Data Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Figure 8: Memory-mapped I/O Address Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Figure 9: 64-bit Prefetchable Memory Address Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Figure 10: I/O Address Space. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Figure 11: ISA Mode I/O Addressing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Figure 12: Memory Window Remapping Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Figure 13: PCIe Configuration Address Format. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Figure 14: PCI Type 0 Configuration Address Format. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Figure 15: PCI Type 1 Configuration Address Format. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Figure 16: PCI-X Type 0 Configuration Address Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Figure 17: PCI-X Type 1 Configuration Address Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Figure 18: PCI/X Arbiter Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Figure 19: PCI/X Arbitration Priority. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Figure 20: Interrupt Handling Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Figure 21: PCIe Flowchart of Device Error Signaling and Logging Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Figure 22: Transaction Error Forwarding with PCIe as Originating Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Figure 23: Transaction Error Forwarding with PCI/X as Originating Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Figure 24: Reset Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Figure 25: PCIe Clocking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Figure 26: PCI/X Clocking. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Figure 27: Master Mode Clocking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Figure 28: Slave Clocking. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Figure 29: PCIe Link Power Management States. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Figure 30: D State Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Figure 31: EEPROM Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
Figure 32: 9-bit EEPROM Read Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Figure 33: 16-bit EEPROM Read Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Figure 34: 9-bit EEPROM Write Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Figure 35: 16-bit EEPROM Write Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Figure 36: EEPROM WREN Instruction Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Figure 37: EEPROM RDSR Instruction Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Figure 38: Read/Write Access from JTAG — Serial Data In. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Figure 39: Observe from JTAG — Serial Data Out . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Figure 40: PCIe SerDes Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Figure 41: Transmitter Eye Voltage and Timing Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
Figure 42: Minimum Receiver Eye Timing and Voltage Compliance Specification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259

Figures12
Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
Figure 43: Weighing Function for RMS Phase Jitter Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
Figure 44: Input Timing Measurement Waveforms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
Figure 45: Output Timing Measurement Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Figure 46: PCI/X TOV (max) Rising Edge AC Test Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Figure 47: PCI/X TOV (max) Falling Edge AC Test Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Figure 48: PCI/X TOV (min) AC Test Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
Figure 49: Mechanical Diagram 256 pin 17x17mm BGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
Figure 50: Drive Strength and Equalization Waveform. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272

Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
13
Tables
Table 1: Pin Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Table 2: PCIe Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Table 3: PCI/X Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Table 4: EEPROM Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Table 5: JTAG Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Table 6: Power-up Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Table 7: Power Supply Signals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Table 8: Initial Credit Advertisement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Table 9: PCI Transaction Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Table 10: PCI-X Transaction Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Table 11: PCIe Transaction Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Table 12: Transaction Ordering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Table 13: Error Forwarding Requirements (Step A to Step B) for Received PCIe Errors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Table 14: Bridge Requirements for Transactions Requiring a Completion (Immediate Response) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Table 15: Error Forwarding Requirements for Received PCI/X Errors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Table 16: Error Forwarding Requirements for PCI Delayed Transaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Table 17: Abnormal Conditions and Tsi384’s Response to Split Completion Message . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Table 18: ECRC Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Table 19: Poisoned TLP Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Table 20: Malformed TLP Errors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Table 21: Link and Flow Control Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Table 22: Uncorrectable Data/Address/Attribute Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Table 23: Received Master/Target Abort Error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Table 25: Request Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Table 24: Completion Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Table 26: Reset Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Table 27: Reset Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Table 28: PCI/X Bus Mode and Speed Capability. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Table 29: Master Mode and Clock Rate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Table 30: Master Mode External Clock Compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Table 31: Slave Mode and Clock Rate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Table 32: Slave Mode Clock Insertion Compensation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Table 33: Initialization Pattern. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Table 34: PCIe Link States. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Table 35: Power Management State Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Table 36: EEPROM Image. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Table 37: PCI Type 1 Configuration Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Table 38: PCI-X Capability Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Table 39: Power Management Capability Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Table 40: PCIe Capability Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Table 41: Advanced Error Reporting Capability Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Table 42: Register Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

Tables14
Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
Table 43: SerDes Per-lane and Clock Control and Status Register Map. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Table 44: TX_LVL Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
Table 45: Absolute Maximum Ratings – PCI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
Table 47: Recommended Operating Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
Table 46: Absolute Maximum Ratings – PCIe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
Table 48: Power Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
Table 49: DC Operating Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
Table 50: PCI/X Clock (PCI_CLK) Specification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
Table 51: AC Specifications for PCI/X Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
Table 52: PCIe Differential Transmitter Output Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
Table 53: PCIe Differential Receiver Input Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
Table 54: Reference Clock (PCIE_REFCLK_n/p) Electrical Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
Table 55: Boundary Scan Test Signal Timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
Table 56: Reset Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
Table 57: Thermal Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
Table 58: Junction to Ambient Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
Table 59: Part Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

15
Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
About this Document
This section discusses the following topics:
•“Scope”
•“Document Conventions”
•“Revision History”
Scope
The Tsi384 PCIe-to-PCI Bridge User Manual discusses the features, capabilities, and configuration
requirements for the Tsi384.
Document Conventions
This document uses the following conventions.
Non-differential Signal Notation
Non-differential signals are either active-low or active-high. An active-low signal has an active state of
logic 0 (or the lower voltage level), and is denoted by a lowercase “n”. An active-high signal has an
active state of logic 1 (or the higher voltage level), and is not denoted by a special character. The
following table illustrates the non-differential signal naming convention.
Differential Signal Notation
Differential signals consist of pairs of complement positive and negative signals that are measured at
the same time to determine a signal’s active or inactive state (they are denoted by “_p” and “_n”,
respectively). The following table illustrates the differential signal naming convention.
State Single-line signal Multi-line signal
Active low NAMEn NAMEn[3]
Active high NAME NAME[3]
State Single-line signal Multi-line signal
Inactive NAME_p = 0
NAME_n = 1
NAME_p[3] = 0
NAME_n[3] =1
Active NAME_p = 1
NAME_n = 0
NAME_p[3] is 1
NAME_n[3] is 0

About this Document16
Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
Object Size Notation
•Abyte is an 8-bit object.
•Aword is a 16-bit object.
•Adoubleword (Dword) is a 32-bit object.
Numeric Notation
• Hexadecimal numbers are denoted by the prefix 0x (for example, 0x04).
• Binary numbers are denoted by the prefix 0b (for example, 0b010).
• Registers that have multiple iterations are denoted by {x..y} in their names; where xis first register
and address, and yis the last register and address. For example, REG{0..1} indicates there are two
versions of the register at different addresses: REG0 and REG1.
Symbols
Document Status Information
• Advance – Contains information that is subject to change, and is available once prototypes are
released to customers.
• Preliminary – Contains information about a product that is near production-ready, and is revised as
required.
• Formal – Contains information about a final, customer-ready product, and is available once the
product is released to production.
Tip
This symbol indicates a basic design concept or information considered helpful.
This symbol indicates important configuration information or suggestions.
This symbol indicates procedures or operating levels that may result in misuse or damage to
the device.

About this Document 17
Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
Revision History
May 5, 2014, Formal
• Changed the 00110 setting to 112 from 102 for UPST_PWR_THRES in the “Upstream Posted
Write Threshold Register”
• Updated step 3 in “Initialization”
• Added footnote H to Table 51: AC Specifications for PCI/X Interface
August 2009, Formal
This version of the document does not include any technical changes.
May 2009, Formal
• Added additional information about the TEST_BCE signal (see Table 5)
• Added missing register offset, 0x010, to the register map (Table 42)
• Revised the description of the CSR_SEL_400 bit in the “PCI Miscellaneous Clock Straps
Register”
• Changed the minimum value of the TOV1 parameter for PCI 66 MHz to 2 ns (see Table 51)
July 2008, Formal
• Removed reference to PCIE_REXT pin because it is not applicable to the Tsi384
• Changed the Pin Type definition of various signals (see “Signal Descriptions”)
• Added Design Recommendations for Tsi384’s signals (see “Signal Descriptions”). This
information previously resided in the Tsi384 Board Design Guidelines.
• Corrected the description of the JTAG_TDO signal. Previously it indicated that the signal should
be pulled low if unused. The correct description for this signal if unused is to leave it unconnected
(see “JTAG Interface Signals”).
• Updated the “PCIe and SerDes Control and Status Registers”
• Added a new section that discusses “PCIe Programmable Transmit and Receive Equalization”
February 2008, Formal
• Added a note that explains how the EEPROM Controller handles an EEPROM byte count value
that is programmed to a non-multiple of 6 (see “System Diagram”)
• Revised the description of the “Opaque Memory Lower Register”
• Added bits 18–20 to the “PCIe Link Capabilities Register”

About this Document18
Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
October 2007, Formal
• Revised the description of the PWRUP_EN_ARB signal (see “Power-up Signals”)
• Corrected the name of the PCI_PCIXCAP_PU signal that was used in several figures in “PCI/X
Clocking”. This signal was previously incorrectly named S_PCIXCAP_PU.
• Added power and current characteristics (see “Power Characteristics”)
July 2007, Preliminary
• Added error handling tables for PCIe and PCI/X (see “Error Handling Tables”)
• Updated the power supply sequencing information to indicate that the Tsi384 does not have any
specific sequencing constraints (see “Power Supply Sequencing”)
• Redefined two SerDes registers (see “PCIe Debug and Pattern Generator Control Register” and
“PCIe Pattern Matcher Control and Error Register”)
April 2007, Preliminary
• Updated the description of PCI/X bus arbitration (see “PCI/X Arbitration Scheme”)
• Added a cautionary note on how to use an EEPROM with the Tsi384 (see “System Diagram”)
• Updated the description of how JTAG can provide access to the Tsi384’s registers (see “JTAG
Register Access”)
• Added a new bit, PCI_MISC_CLK_STRAPS[CSR_SEL_400], to allow configuration of the PLL
clock (see “PCI Miscellaneous Clock Straps Register”)
• Added electrical and packaging information. This information used to reside in the
Tsi384 Hardware Manual, which is now an obsolete document.
December 2006, Preliminary
This version includes numerous minor changes.
October 2006, Advance
This version includes numerous minor changes.

19
Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
1. Functional Overview
Topics discussed include the following:
•“Overview”
•“Features”
•“Device Architecture”
•“Typical Applications”
1.1 Overview
The IDT Tsi384 is a high-performance bus bridge that connects the PCI Express (PCIe) protocol to the
PCI and PCI-X bus standards (see Figure 1).
The Tsi384’s PCIe Interface is a superior performance, configurable port that supports 1, 2, or 4 lanes.
This enables the bridge to offer exceptional throughput performance of up to 1 GBps per transmit and
receive direction. The device’s PCI/X Interface can operate up to 133 MHz in PCI-X mode, or up to
66 MHz in PCI mode. This interface offers designers extensive flexibility by supporting three types of
addressing modes: transparent, opaque, and non-transparent.

1. Functional Overview20
Tsi384 User Manual
May 5, 2014
Integrated Device Technology
www.idt.com
Figure 1: Tsi384 Block Diagram
1.2 Features
The Tsi384’s key features are listed in the following sub-sections.
1.2.1 General Features
• Forward bridge, PCIe to PCI/X
• Single store and forward for optimal latency performance
• Supports three modes of addressing:
— Transparent: For efficient, flow-through configurations
— Opaque: For multi-processor configurations and enhanced private device support
— Non-transparent: For address remapping of the PCIe and the PCI/PCI-X domains
• Compliant to the following specifications:
—PCI Express Base Specification (Revision 1.1)
—PCI Express-to-PCI/PCI-X Bridge Specification (Revision 1.0)
—PCI-to-PCI Bridge Specification (Revision 1.2)
PCI/X
Arbiter
Error
Handling
Interrupt
Handling
Clocking/
Reset EEPROM
Controller
Power
Mgmt
JTAG
PCI/X Interface
PCIe Interface (x4)
80E1000_BK001_01 (Tsi384)
Posted
Writer
Buffer
Posted
Queue
Mux Logic
Non-
Posted
Buffer
Non-
Posted
Queue
DownstreamDownstream
UpstreamUpstream
Posted
Writer
Buffer
Posted
Queue
Mux Logic
Non-
Posted
Buffer
Non-
Posted
Queue
Config
Registers